Fisika SMAMA XII
178 Soal Latihan :
Coba jelaskan secara singkat jika persamaan arus dan tegangan dinyatakan dalam persamaan :
1. I = I
max
sin Zt + 60
o
dan V = V
max
sin Zt.
2. I = I
max
sin Zt dan V = V
max
sin Zt + 45
o
. 3.
I = I
max
sin Zt- 90
o
dan V = V
max
sin Zt.
4. I = I
max
sin Zt dan V = V
max
sin Zt + 45
o
.
2. Nilai Efektif Arus dan Tegangan Bolak- Balik
Nilai tegangan dan arus bolak-balik selalu berubah secara periodik sehingga menyebabkan, kesulitan dalam meng-
adakan pengukurannya secara langsung. Oleh karena itu, untuk mengukur besarnya tegangan dan kuat arus listrik bolak
balik AC = Alternating Current digunakan nilai efektif. Yang
dimaksud dengan nilai efektif arus dan tegangan bolak balik yaitu nilai arus dan tegangan bolak-balik yang setara dengan
arus searah yang dalam waktu yang sama jika mengalir dalam hambatan yang sama akan menghasilkan kalor yang sama.
Semua alat-alat ukur listrik arus bolak-balik menunjukkan nilai efektifnya. Hubungan antara nilai efektif dan nilai
maksimum dapat dinyatakan dalam persamaan : V
= = 0,707 V
max
dan I =
= 0,707 I
max
.... 6.4 di mana :
V = tegangan efektif
I = kuat arus efektif
V
max
= tegangan maksimum I
max
= Kuat arus maksimum
Contoh Soal
Dalam suatu hasil pembacaan ampermeter dan voltmeter masing- masing menunjukkan nilai 2 A dan 220 V. Tentukan berapa nilai kuat
arus maksimum dan tegangan maksimumnya Penyelesaian :
I
max
= I = 2 x 1,41 = 2,82 A
V
max
= V
= 220 x 1,41 = 250,2 Volt
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
