LISTRIK untuk SMP
Mata Pelajaran Fisika SMA
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G
37
dicamkan bahwa sesungguhnya fasor itu bukan vektor dalam arti yang biasa, melainkan vektor yang diberi arti khusus.
Fasor suatu besaran dilukiskan sebagai suatu vektor yang besar sudut putarnya terhadap sumbu
horisontal menyatakan sudut fasenya. Sementara panjang fasor menyatakan nilai maksimum besaran
tersebut, sedangkan proyeksi fasor pada sumbu vertikal menyatakan nilai sesaatnya. Gambar 2.3
memperlihatkan diagram fasor tegangan yang
memiliki kelajuan dengan sudut fase t.
4. Rangkaian Arus Bolak – Balik
a. Rangkaian Resistif
Gambar 2.4 memperlihatkan sebuah rangkaian arus bolak-balik yang terdiri dari sebuah resistor dan sumber tegangan. Rangkaian yang hanya berisi sumber
tegangan dan hambatan R disebut rangkaian resistif murni. Pada rangkaian resistif murni, tegangan pada resistor sebanding
dengan arus yang melewati resistor tersebut. Artinya pada saat tegangan bertambah besar, arus juga
bertambah besar. Begitu juga sebaliknya, ketika tegangan mengecil, arus juga bertambah kecil.
Keadaan ini dikatakan bahwa tegangan dan arus mempuyai fase sama. Tegangan pada resistor V
R
sama dengan tegangan sumber V. Sehingga untuk rangkaian resistif murni persamaan tegangan dan
arus pada resistor dapat ditulis:
t V
V
R
sin
....................... 2.10
t R
V R
V I
R
sin
t I
I
sin
....................... 2.11 Dengan demikian akan berlaku juga hubungan sebagai berikut:
R V
I
....................... 2.12
Gambar 2.4 Rangkaian resistif murni
t
t V
sin
Gambar 2.3 Diagram fasor untuk tegangan
V
Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
38
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G
R V
I
rme rms
....................... 2.13 Gambar 2.5 menunjukkan fasor dan grafik dari tegangan dan arus yang memiliki
persamaan seperti dinyatakan pada persamaan 2.10 dan 2.11. Diagram fasor tegangan dan arus pada resistor adalah segaris karena keduanya sefase. Dengan
panjang anak panah menyatakan nilai maksimum V
o
dan I
o
.
Gambar 2.5 a Diagram fasor menunjukkan bahwa pada rangkaian resistif murni, arus dan tegangan sefase, b Grafik arus dan tegangan terhadap waktu menunjukkan hal yang
sama.
Kenapa pada rangkaian resistif murni, tegangan dan arus mempunyai fase sama? Hal ini terjadi karena rangkaian resistif tidak menyimpan muatan seperti halnya
terjadi pada kapasitor. Disamping itu rangkaian resistif tidak memiliki induktansi sehingga tidak terpengaruh oleh perubahan medan magnetik yang ada di
sekitarnya.
b. Rangkaian Kapasitif
Gambar 2.6 memperlihatkan sebuah rangkaian arus bolak-balik yang terdiri dari sebuah kapasitor dan sumber
tegangan ac. Rangkaian yang hanya berisi sumber tegangan V dan kapasitor C disebut rangkaian kapasitif
murni. Tegangan pada ujung-ujung kapasitor V
C
sama dengan tegangan sumber V. Sehingga untuk rangkaian
kapasitif, persamaan tegangan pada ujung-ujung kapasitor pada setiap saat dapat ditulis:
t V
V
C
sin
....................... 2.14
Gambar 2.6 Rangkaian kapasitif murni
I
V
R
t
a b
V
R
, I
t
I V
R
