rangkaian arus bolak balik - · pdf filedaya arus bolak-balik daya dalam arus searah...
TRANSCRIPT
![Page 1: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/1.jpg)
RangkaianArus Bolak Balik
Rudi Susanto
![Page 2: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/2.jpg)
Arus Searah
• Arahnya selalu sama setiap waktu
• Besar arus bisa berubah
![Page 3: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/3.jpg)
Arus Bolak-Balik
• Arah arus berubah secara bergantian
![Page 4: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/4.jpg)
Arus Bolak-Balik Sinusoidal
Arus Bolak-Balik Sinusoidal
![Page 5: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/5.jpg)
Rangkaian Hambatan Murni
tii
tVV
m
m
sin
sin
![Page 6: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/6.jpg)
Rangkaian Hambatan Induktif
Sebuah kumparan induktor mempunyaiinduktansi diri L dipasangkan tegangan bolak-balik V, maka pada ujung2 kumparan timbulGGL induksi
Hambatan induktif XL mempunyai harga :
XL = hambatan induktif (Ohm)
dt
diL
)sin(
sin
21
tii
tVV
m
m
LfLX L .2.
![Page 7: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/7.jpg)
Rangkaian Hambatan Kapasitif
Sebuah kapasitor dengan kapasitas Cdihubungkan dg tegangan bolak-balik V, makapada kapasitor itu menjadi bermuatan, sehinggapada plat2nya mempunyai beda potensialsebesar
Besar hambatan kapasitif XC :
C
QV
)sin(
sin
21
tii
tVV
m
m
CfCXC
.2
1
.
1
![Page 8: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/8.jpg)
Rangkaian R-L Seri
Hambatan seri R dan XL dihubungkan dg teg. bolak-balik V.Hukum Ohm I :
VR = beda potensial antara ujung2 RVL = beda potensial antara ujung2 XL
Besar tegangan total V ditulis secara vektor :
Hambatan R dan XL juga dijumlahkan secara vektor :Z = impedansi (Ohm)
Kuat arus yg mengalir pada rangkaian ini adalah :
LL
R
iXV
iRV
22
LXR
V
Z
Vi
22
LR VVV
22
LXRZ
![Page 9: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/9.jpg)
Rangkaian R-C Seri
Hambatan seri R dan XC dihubungkan dg teg. bolak-balik V.Hukum Ohm I :
VR = beda potensial antara ujung2 RVC = beda potensial antara ujung2 XC
Besar tegangan total V ditulis secara vektor :
Hambatan R dan XC juga dijumlahkan secara vektor :Z = impedansi (Ohm)
Kuat arus yg mengalir pada rangkaian ini adalah :
CC
R
iXV
iRV
22
CXR
V
Z
Vi
22
CR VVV
22
CXRZ
![Page 10: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/10.jpg)
Rangkaian R-L-C Seri
Hambatan seri R, XL dan XC dihubungkan dg teg. bolak-balik V.Hukum Ohm I :
VR = beda potensial antara ujung2 RVC = beda potensial antara ujung2 XC
VL = beda potensial antara ujung2 XL
Besar tegangan total V ditulis secara vektor :
Hambatan R, XL dan XC juga dijumlahkan secara vektor :Z = impedansi (Ohm)
Kuat arus yg mengalir pada rangkaian ini adalah :
CC
LL
R
iXV
iXV
iRV
22 )( CL XXR
V
Z
Vi
22)( CLR VVVV
22 )( CL XXRZ
![Page 11: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/11.jpg)
Rangkaian Resonansi
Jika dalam rangkaian RLC seri XL = XC maka
Arus efektif pada rangkaian akan mencapai hargaterbesar yaitu pada
Dikatakan rangkaian dalam keadaan resonansi. Dalam halini berlaku
Jadi frekuensi resonansinya adalahC
L
XX CL
1
R
Vi
LCf
2
1
RRZ 02
![Page 12: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/12.jpg)
Hubungan antara harga maksimumdan efektif• Hubungan antara harga maksimum dan efektif
Vef = tegangan efektif (V)Vm = tegangan maksimum (V)ief = arus efektif (A)im = arus maksimum (A)
• Hubungan antara harga maksimum dan rata-rataVr = tegangan rata-rata (V)Vm = tegangan maksimum (V)ir = arus rata-rata (A)im = arus maksimum (A)
2
2
mef
mef
VV
ii
mr
mr
VV
ii
2
2
![Page 13: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/13.jpg)
Daya Arus Bolak-balik
Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan iharganya selalu tetap.Tetapi untuk arus bolak-balik daya listriknya dinyatakansebagai : perkalian antara tegangan, kuat arus dan faktor daya.
Dengan :P = daya listrik bolak-balik (Watt)V = tegangan efektif (V)i = kuat arus efektif (A)Z = impedansi rangkaian (Ohm)Cos θ = faktor daya =
cosatau cos 2ZiPViP
Z
Rcos
![Page 14: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/14.jpg)
Contoh
![Page 15: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/15.jpg)
Rangkaian Filter
![Page 16: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/16.jpg)
Grafik bermacam macam filter
![Page 17: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/17.jpg)
Low Pass RC Filter
• Low Pass RC Filter mengeblok frekuensi tinggidan melewatkan frekuensi rendah.
![Page 18: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/18.jpg)
Persamaan
Capacitive Reactance
![Page 19: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/19.jpg)
Contoh soal
• Low pass filter terdiri dari Resistor dengan nilai 4K7ohm dirangkai dengan kapasitor dengan nilai 47nF. Tegangan yang digunakan adalah 10 V. Hitung tegangan outputnya jika filter bekerja pada frekuensi 100Hz
• Jawab
![Page 20: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/20.jpg)
Simulasi dengan EWB
![Page 21: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/21.jpg)
High Pass RC Filter
• Memblok frekuensi rendah danmeloloskan frekuensi tinggi
• Prinsip kerja dari filter high pass adalah dengan memanfaatkankarakteristik dasar komponen C danR,
• dimana C akan mudah melewatkansinyal AC sesuai dengan nilai reaktansikapasitifnya dan komponen R yang lebih mudah melewatkan sinyaldengan frekuensi yang rendah.
![Page 22: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/22.jpg)
Persamaan
![Page 23: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/23.jpg)
Simulasi dengan EWB
![Page 24: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/24.jpg)
Rangkaian penyearah gelombangpenuh dengan filter C
![Page 25: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/25.jpg)
Soal
1. Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakahharga tegangan maksimumnya ?
2. Pada rangkaian RLC seri dengan R = 80 Ohm, XL = 100 Ohm, dan XC= 40 Ohm, disambungkan dengan sumber tegangan bolak-balikyang mempunyai tegangan maksimum 120 V. Tentukan arusmaksimum pada rangkaian.
3. Pada frekuensi 100 Hz, reaktansi dari sebuah kapasitor adalah4000 Ohm dan reaktansi dari sebuah induktor adalah 1000 Ohm. Jika kapasitor dan induktor itu dipasang pada sebuah rangkaian, maka pada frekuensi berapakah resonansi terjadi ?
4. Pada rangkaian RLC seri dengan R = 40 Ohm, XL = 50 Ohm, dan XC = 20 Ohm, disambungkan dengan sumber tegangan bolak-balik yang mempunyai tegangan efektif 110 V. Tentukan daya yang digunakanoleh seluruh rangkaian.
![Page 26: Rangkaian Arus Bolak Balik - · PDF fileDaya Arus Bolak-balik Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i ... Jala2 listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220 V, berapakah](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022052119/5a7881737f8b9ae91b8b4909/html5/thumbnails/26.jpg)
Terima Kasih