205
Rangkaian Arus dan Tegangan Bolak-Balik
b. reaktansi induktif induktornya
c. tegangan antara ujung-ujung induktor
2. Hubungan Fasor Tegangan V
S
, V
R
, dan V
L
adalah fasor tegangan ujung-ujung sumber atau tegan- gan jepit rangkaian.
adalah fasor tegangan antara ujung-ujung hambatan R, sedangkan
adalah fasor tegangan antara ujung-ujung induktor. dan satu sama lain
saling tegak lurus karena beda fase 90
o
atau berbeda fase sperempat siklus.
Perhatikan gambar diagram fasor berikut. dan
saling tegak lurus pergeseran sudut fase
Dari tegangan-tegangan ini yang dapat diukur dengan alat ukur voltmeter hanya tegangan efektif saja. Tegangan
efektif dapat juga disebut tegangan terukur.
D. Resistor dan Kapasitor Seri
1. Beda Fase Rangkaian R-C Seri
Hambatan R dan kapasitor dengan kapasitansi C yang dirangkaikan secara seri pada rangkaian arus bolak-balik
akan menimbulkan beda fase antara tegangan hambatan V
R
terhadap tegangan kapasitif V
C
sebesar 90
o
. Ada beda fase tegangan kapasistif terhadap arus sebesar 90
o
sehingga akan terjadi pergeseran fase sebesar J
antara tegangan total terhadap arus.
Gambar 4.21
Rangkaian RC seri
Di unduh dari : Bukupaket.com
206
Fisika untuk SMAMA kelas XII
Apabila pada rangkaian hanya terdapat C saja. V
C
dan i
C
berbeda fase 90
o
atau . Arus mendahului tegangan
pada t = 0 tegangan berharga nol, sedangkan arus sudah memiliki nilai maksimum. V
R
dan V
C
memiliki beda fase 90
o
. V
ab
dalah nilai pada hambatan R ditambah dengan nilai tegangan pada kapasitor. Kemudian, apabila dibuat grafik
tegangan V
ab
dan arus dalam sebuah grafik terhadap waktu akan diperoleh sebagai berikut.
2. Impedansi Rangkaian R-C Seri
Rangkaian R-C seri kedua komponen ini dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik.Oleh karena antara V
R
terhadap V
C
memiliki beda fase 90
o
maka fasor V
R
dan V
C
satu sama lain akan saling tegak lurus. Demikian pula fasor yang panjangnya R dengan fasor
yang panjangnya X
C
reaktansi kapasitif akan saling tegak lurus seperti pada gambar berikut.
Impedansi Z dapat dicari dari diagram fasor berikut ini.
Z disebut impedansi dari rangkaian R-X
C
secara seri. Satuan impendasi adalah ohm.
3. Hubungan Tegangan V, V
R
, dan V
C
Dengan diagram vektor V dapat ditentukan karena VR dan VC salingtegak lurus.
R
V r
= fasor tegangan antara ujung-ujung resistor
C
V r
= fasor tegangan antara ujung-ujung kapasitor V
r = fasor jumlah vektor antara dan
Gambar 4.21
Diagram fasor pada rangkaian RC seri
Gambar 4.21
Diagram fasor untuk R dan X
c
pada rangkaian RC
Gambar 4.21
a. Beda fase pada rangkaian RC seri. V
c
dan V
R
adalah nilai sesaat tegangan pada C dan R
b. Grafik tegangan dan arus terhadap waktu.
Di unduh dari : Bukupaket.com
207
Rangkaian Arus dan Tegangan Bolak-Balik
Jika maka
cm m
C
V i X
= maka
cef ef
C
V i X
=
sm m
V i Z
= maka
sef ef
V i Z
=
E. Rangkaian R-L-C