44
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
KELOMPOK KOMPETENSI G
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
diagram fasor tegangan yang memiliki kelajuan ω
dengan sudut fase ω
t.
4. Rangkaian Arus Bolak – Balik
a. Rangkaian Resistif
Gambar 2.4 memperlihatkan sebuah rangkaian arus bolak-balik yang terdiri dari sebuah resistor dan sumber tegangan. Rangkaian yang
hanya berisi sumber tegangan dan hambatan R disebut rangkaian
resistif murni. Pada rangkaian resistif
murni, tegangan pada resistor sebanding dengan arus yang melewati resistor
tersebut. Artinya pada saat tegangan bertambah besar, arus juga bertambah
besar. Begitu juga sebaliknya, ketika tegangan mengecil, arus juga bertambah
kecil. Keadaan ini dikatakan bahwa tegangan dan arus mempuyai fase sama.
Tegangan pada resistor V
R
sama dengan tegangan sumber V. Sehingga untuk rangkaian resistif murni persamaan tegangan dan arus pada
resistor dapat ditulis:
t V
V
m R
ω sin
=
....................... 2.10
t R
V R
V I
m R
ω
sin =
=
t I
I
m
ω
sin =
....................... 2.11 Dengan demikian akan berlaku juga hubungan sebagai berikut:
R V
I
m m
= ....................... 2.12
R V
I
rme rms
=
....................... 2.13 Gambar 2.5 menunjukkan fasor dan grafik dari tegangan dan arus yang
memiliki persamaan seperti dinyatakan pada persamaan 2.10 dan 2.11. Diagram fasor tegangan dan arus pada resistor adalah segaris
Gambar 2.4 Rangkaian resistif murni
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
KELOMPOK KOMPETENSI G
45
Modul Pengemabnagan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Fisika SMA
karena keduanya sefase. Dengan panjang anak panah menyatakan nilai maksimum V
o
dan I
o
.
Gambar 2.5 a Diagram fasor menunjukkan bahwa pada rangkaian resistif murni, arus dan tegangan sefase, b Grafik arus dan tegangan terhadap waktu
menunjukkan hal yang sama.
Kenapa pada rangkaian resistif murni, tegangan dan arus mempunyai fase sama? Hal ini terjadi karena rangkaian resistif tidak menyimpan
muatan seperti halnya terjadi pada kapasitor. Disamping itu rangkaian resistif tidak memiliki induktansi sehingga tidak terpengaruh oleh
perubahan medan magnetik yang ada di sekitarnya.
b. Rangkaian Kapasitif
Gambar 2.6 memperlihatkan sebuah
rangkaian arus bolak-balik yang terdiri dari sebuah kapasitor dan sumber tegangan ac.
Rangkaian yang hanya berisi sumber tegangan V dan kapasitor C disebut
rangkaian kapasitif murni. Tegangan pada
ujung-ujung kapasitor V
C
sama dengan tegangan sumber V. Sehingga untuk
rangkaian kapasitif, persamaan tegangan pada ujung-ujung kapasitor pada setiap saat
dapat ditulis:
t V
V
m C
ω sin
=
....................... 2.14
Gambar 2.6 Rangkaian kapasitif murni
I
V
R
ω t
a b
V
R
, I
t
I V
R
