Nilai Rata-Rata Arus Bolak-Balik Alat Ukur Arus dan Tegangan Bolak-Balik

Fisika SMAMA XII 180 bukan merupakan nilai yang sesungguhnya, akan tetapi merupakan nilai efektifnya. Sedangkan untuk melihat nilai yang sesungguhnya, misalkan nilai maksimumnya atau untuk mengetahui tegangan puncak ke puncak yang sering disebut Vp-p dapat digunakan alat ukur yang disebut dengan CRO yaitu singkatan dari Cathoda Rays Osciloskop. Pada layar CRO dapat terlihat bentuk grafik dari arus atau tegangan bolak-balik terhadap waktu. Pada prinsipnya pada sebuah CRO terdapat tombol pengatur vertikal penguat tegangan yang sering disebut VoltDive dan tombol pengatur horisontal yang sering disebut sweeptime yang menyatakan lamanya waktu sapuan ke arah horisontal. Misalkan tombol VoltDive menunjuk pada angka 1 Volt yang artinya tinggi 1 kotak dalam layar CRO tersebut menyatakan besarnya tegangan 1 Volt sedangkan jika tombol sweeptime menunjuk pada angka 20 ms yang berarti untuk menempuh satu kotak horisontal pada layar oskiloskop membutuhkan waktu 20 mili sekon. Misalkan sebuah tegangan sinusoidal arus bolak-balik pada layar oskiloskop terlihat bahwa 1 gelombang menempati 4 kotak ke arah horisontal dan 6 kotak ke arah vertikal Perhatikan Gambar 6.3 a di bawah ini. Apabila tombol pengatur vertikal menunjuk pada angka 2 Volt dan pengatur horisontal menunjuk angka 5 ms. Dapat diperoleh hasil pembacaan sebagai berikut. V max = 3 x 2 Volt = 6 Volt V P-P = 6 x 2 Volt = 12 Volt Periode = T = 4 x 5 ms = 20 ms = 2.10 -2 s Frekuensi = f = = 50 Hz Gambar 6.3 a Tampilan pada layar osiloskop, b Pengukur arus dan tegangan. a b 181 Fisika SMAMA XII Sedangkan hasil pembacaan pada alat ukur arus atau tegangan bolak-balik dapat dinyatakan : HP = × BU .... 6.6 di mana : HP = hasil pembacaan alat ukur BU = Batas ukur yang digunakan Contoh : lihat Gambar 6.3 b, dari skala yang terbaca alat ukur, kita dapat mencari nilai HP sebagai berikut : HP = × 10 Volt = 10 Volt Pada umumnya pemerintah hanya menyediakan tenaga listrik secara besar- besaran dalam bentuk energi listrik arus bolak-balik AC. Sedangkan untuk menjalankan peralatan elektronika seperti halnya radio, tape, komputer pada umumnya menggunakan tenaga listrik arus searah. Di pasaran, toko-toko elektronik telah banyak dijual perangkat alat listrik yang digunakan untuk mengubah arus listrik bolak-balik AC menjadi arus listrik searah DC yang disebut adaptorpower supply. Cobalah kamu buat skema rangkaian sebuah adaptor sederhana dan sebutkan pula fungsi komponen-komponen yang terdapat di dalam adaptor tersebut

B. Rangkaian Arus Bolak-Balik

1. Rangkaian Hambatan pada Arus Bolak- Balik

Rangkaian hambatanresistor dalam arus bolak-balik AC berfungsi sebagai pembatas arus listrik yang masuk atau menurunkan potensial listrik dalam rangkaian sehingga antara arus dan tegangan pada hambatan tersebut dengan arus dan tegangan pada sumber tidak mengalami perubahan fase, yang artinya arus dan tegangan pada hambatanresistor adalah sefase, yang dapat digambarkan sebagai berikut : Wawasan Produktivitas : Inovatif dan Kreatif Fisika SMAMA XII 182 Besarnya kuat arus yang melalui hambatan dapat dinyatakan dari hukum Ohm yaitu : I = sin ωt Jika maka I = I max sin ωt .... 6.7 Gambar 6.4 a Rangkaian resistor dengan sumber tegangan AC, b Grafik arus dan tegangan sebagai fungsi waktu, c Diagram fasor rangkaian resistor murni. Contoh Soal Suatu hambatan sebesar 5 Ω dihubungkan dengan sumber tegangan AC sebesar V= 20 sin ωt. Tentukan : a. kuat arus maksimum yang melalui hambatan, b. kuat arus efektif yang melalui hambatan Penyelesaian : Dari persamaan tegangan diketahui bahwa V max = 20 Volt sehingga : a. I max = = 4 A b. I ef = 0,707 I max = 0,707 x 4 = 2,828 A