Daya dan Nilai Efektif
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
KELOMPOK KOMPETENSI G
47
Modul Pengemabnagan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Fisika SMA
Gambar 2.7 a Diagram fasor menunjukkan bahwa pada rangkaian kapasitif murni, arus mendahului tegangan sebesar 90
o
, b Grafik tegangan dan arus terhadap waktu menujukkan hal yang sama.
Pada rangkaian arus searah kita mengenal hambatan, yaitu hasil bagi antara beda potensial dan kuat arus.
R I
V =
dapat dipandang sebagai ukuran besarnya hambatan terhadap arus listrik pada rangkaian itu.
Pada rangkaian bolak-balik besaran seperti itu juga ada, dimana sifat- sifatnya sama seperti sifat hambatan, yaitu menghambat arus. Secara
umum besaran ini disebut impedansi rangkaian itu yang diberi lambang Z. Impedansi merupakan hasil bagi antara tegangan efektif rms dan
kuat arus efektif rms,
rms rms
I V
Z =
dengan satuan sama dengan satuan hambatan, yaitu ohm.
Hambatan sebenarnya merupakan keadaan khusus dari impedansi, yaitu ketika
tegangan dan kuat arus mempunyai fase sama. Keadaan ini seperti yang terjadi pada
rangkaian resistif murni. Hambatan tidak bergantung pada frekuensi, berapapun
besar rekuensi, hambatan tidak akan terpengaruh. Sehingga hubungan ini jika
digambarkan akan berbentuk garis lurus seperti tampak pada Gambar 2.8.
Frekuensi, f Hz H
am ba
tan ,
R oh
m
Gambar 2.8 Hambatan pada rang- kaian resistif murni mempunyai nilai
tetap untuk setiap frekuensi.
48
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
KELOMPOK KOMPETENSI G
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
Keadaan khusus yang lain dari impedansi, yaitu ketika tegangan dan arus memiliki beda sudut fase 90
o
. Jika hal ini terjadi, maka hasil bagi antara tegangan dan kuat arus disebut reaktansi rangkaian, yang diberi
lambang X. Rektansi yang hanya terdiri dari kapasitor dan sumber tegangan saja, disebut reaktansi kapasitif X
C
:
rms rms
C
I V
X =
....................... 2.19 Satuan reaktansi kapasitif sama dengan satuan hambatan, yaitu ohm.
Reaktansi kapasitif menentukan berapa banyak arus efektif yang ada di dalam kapasitor yang disuplai oleh tegangan efektif di ujung-ujung
kapasitor tersebut. Persamaan 2.17
m m
CV I
ω =
dapat diubah menjadi
C I
V
m m
ω 1
=
,
sementara kita ketahui bahwa
rms rms
m m
I V
I V
=
sehingga
fC C
I V
rms rms
π ω
2 1
1 = =
Dengan demikian persaman reaktansi kapasitif persamaan 2.19 menjadi
fC C
X
C
π ω
2 1
1 = =
....................... 2.20 Berdasarkan persamaan 2.20, reaktansi
kapasitif berbanding terbalik dengan frekuensi f dan kapasitas C. Perbandingan
ini dapat digambarkan dengan grafik seperti terlihat pada Gambar 2.9. Ketika
frekuensi diperkecil, reaktansi kapasitif bertambah besar dan sebaliknya ketika
frekuensi diperbesar, reaktansi kapasitif makin kecil.
Frekuensi, f Hz R
eak tan
s i
k ap
as it
if ,
X
C
o h
m
Gambar 2.9 Reaktansi kapasitif ber- banding terbalik dengan frekuensi.
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
KELOMPOK KOMPETENSI G
49
Modul Pengemabnagan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Fisika SMA