60
3.2.6 Tabel Rumus-Rumus Tegangan Efektif
Dalam Tabel 3.4 dibuat tabel dari sepuluh jenis gelombang tegangan, untuk menghitung tegangan efektif.
Tabel 3.4 Bentuk tegangan dan arus listrik AC
3.3 Komponen Pasif dalam Listrik AC
3.3.1 Resistor dalam Tegangan AC
Untuk menjelaskan pergeseran phasa Gambar 3.13a sebuah sumber tegangan bolak-balik G dirangkai dengan sebuah kapasitor C = 1
µ F dan resistor R = 100
Ω .
Dengan osiloskop dua kanal probe Y1 dan probe Y2 disambungkan untuk melihat bentuk gelombang pergeseran phasa. Sumber tegangan bolak-balik diset
sebesar U, di ujung tahanan R akan terukur drop tegangan sebesar Uw. Osiloskop dua kanal dengan probe Y1 untuk mengukur drop tegangan tahanan
R sebesar Uw dan probe Y2 untuk tegangan U Gambar 3.13b.
Gambar 3.13 Rangkaian resistor listrik AC
61
Ternyata tegangan di rangkaian sebesar U dan drop tegangan di tahanan R sebesar Uw bergeser sudut phasanya sebesar
ϕ = 45°. Kapasitor C
menyebabkan pergeseran phasa sebesar ϕ
dengan tegangan Uw mendahului leading terhadap tegangan U. Jika kapasitor C diganti dengan induktor L, yang
terjadi adalah pergeseran phasa di mana drop tegangan di induktor terbelakang lagging sebesar
ϕ .
• Pergeseran phasa terjadi ketika tahanan R dirangkai seri dengan
kapasitor dan dipasang pada sumber tegangan bolak-balik. •
Kapasitor menyebabkan pergeseran phasa di mana tegangan drop di kapasitor mendahului leading terhadap tegangan sumbernya.
• Induktor menyebabkan pergeseran phasa arus tertinggal lagging
terhadap tegangan sumbernya.
3.3.2 Kapasitor dalam Rangkaian Listrik AC
Kapasitor memiliki sifat melewatkan arus bolak-balik. Function generator diset frekuensi 1 Hz dihubungkan dengan Voltmeter, Ampermeter, dan sebuah
kapasitor 10 µ
F. Tegangan sumber U dan tegangan di ujung kapasitor U
C
akan dilalui arus sebesar I
bC
Gambar 3.14.
Besarnya reaktansi kapasitif X
C
: X
C
=
bc
U I
= I
C ω
Ω [C] =
As V
= F [X
C
] =
1
1
As s V
= Ω
F = Satuan kapasitor farad
U
bC
= Tegangan kapasitor V I
= Arus A X
C
= Reaktansi kapasitif, Ω
ω = Kecepatan sudut radian
C = Kapasitor
Rangkaian kapasitor dengan reaktansi X
C
diberikan sumber tegangan AC 50 Hz, akan mengalir arus sebesar I dan pada ujung kapasitor akan terukur drop
tegangan sebesar U
bC
Gambar 3.15a. Diagram lingkaran dengan jari-jari
lingkaran luar drop tegangan U
bC
, dan jari-jari lingkaran dalam besarnya arus i
Gambar 3.15b. Bentuk gelombang tegangan dan arus beban kapasitor, tampak bahwa arus i yang melewati kapasitor mendahului leading terhadap tegangan
U
bC
sebesar 90°.
Gambar 3.14 Kapasitor pada sumber listrik AC
62
Gambar 3.15 Gelombang tegangan dan arus beban kapasitor
Nilai reaktansi kapasitor berbanding terbalik dengan frekuensi X
C
= 12· π
·f·C. Artinya pada frekuensi rendah, nilai reaktansi kapasitansi besar. Ketika frekuensi
dinaikkan, reaktansi kapasitansi nilainya akan menurun Gambar 3.16. Nilai reaktansi kapasitor berbanding terbalik dengan kapasitansinya X
C
= 12·
π ·f·C. Semakin besar nilai farad kapasitor maka reaktansinya makin kecil,
sebaliknya makin kecil nilai faradnya makin besar nilai reaktansi kapasitifnya. X
C
= 1
C ω
= 1
2 f C π
; X
C
=
bc
U I
[X
C
] = V
A =
1
1
s s
Ω
= Ω
Contoh: Kapasitor 1 µF, dihubungkan frekuensi 50 Hz. Hitung nilai reaktansi
kapasitifnya. Jawaban:
X
C
= 1
C ω
= 1
2 f C π
=
6
1 1
2 50
1 10 s
s
−
⋅ ⋅ ⋅
π Ω
= 3.185 Ω
Ω Ω
Ω Ω
– Reaktansi kapasitif X
C
berbanding terbalik dengan frekuensi. –
Makin besar frekuensi nilai reaktansi kapasitif menurun, pada frekuensi rendah nilai reaktansi kapasitif meningkat.
3.3.3 Induktor dalam Rangkaian Listrik AC
Kategori