179
Fisika SMAMA XII
3. Nilai Rata-Rata Arus Bolak-Balik
Nilai rata-rata arus bolak-balik yaitu nilai arus bolak-balik yang setara dengan arus searah untuk memindahkan sejumlah
muatan listrik yang sama dalam waktu yang sama pada sebuah penghantar yang sama. Hubungan antara nilai arus dan
tegangan arus bolak-balik dengan nilai arus dan tegangan maksimumnya dinyatakan dalam persamaan :
I
r
= .... 6.5
di mana : V
r
= tegangan rata-rata I
r
= kuat arus rata-rata V
max
= tegangan maksimum I
max
= kuat arus maksimum
Contoh Soal
Sebuah hambatan sebesar 50 : dihubungkan dengan sumber tegangan
AC yang memenuhi persamaan V = 200 sin 200t, tentukan besarnya arus rata-rata yang mengalir pada hambatan tersebut
Penyelesaian : Dari persamaan tegangan diketahui bahwa
V
max
= 200 Volt, maka : I
max
= = 4 A
Maka I
r
= = 2,55 A
Jadi, arus rata-rata yang mengalir adalah 2,55 A.
4. Alat Ukur Arus dan Tegangan Bolak-Balik
Pada dasarnya alat ukur lisrik arus bolak-balik tidak menunjukkan nilai yang sesungguhnya, melainkan nilai
efektifnya. Misalkan pada alat ukur amperemeter AC dan voltmeter AC, dari hasil pembacaan pada skala alat tersebut
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
Kategori