39
A.
Objektif
1. Mendeskripsikan konsep rangkaian listrik
2. Menganalisis rangkaian listrik arus searah
3. Menganalisis rangkaian listrik arus bolak-balik
4. Menganalisis rangkaian kemagnetan
B. Uraian Materi
1. Dasar Listrik Arus Bolak Balik AC
a. Tegangan dan Arus Listrik Bolak-Balik
Arus bolak-balik
ACalternating current
adalah arus listrik dimana besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik.
Berbeda dengan arus searah dimana arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah dengan waktu. Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-
balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien. Suatu bentuk
gelombang tegangan listrik olak-balik dapat digambarkan seperti pada gambar 1 di bawah ini.
Gambar 33. Bentuk Gelombang Tegangan Listrik Bolak-Balik.
2
Menganalisis Rangkaian Listrik
40
Pesamaan tegangan sesaat
t V
t T
V ft
V v
m m
m
ω π
π
sin 2
sin 2
sin =
= =
Dimana v = Tegangan sesaat
V
m
= Tegangan Maksimum ƒ
= Frekuensi = 1t Hz T = Periode = waktu untuk satu gelombang
ω = kecepatan sudut = 2
πƒ = 2
π T = radian perdetik.
Frekuensi dalam listrik AC merupakan banyaknya gelombang yang terjadi dalam satu detik. Jika waktu yang diperlukan oleh satu gelombang
disebut periode T maka.
T f
1 =
atau
f T
1 =
jika generator mempunyai P kutub dan berputar sebanyak N kali dalam satu menit, maka frekuensi mempunyi persamaan
120 PN
f =
P = Jumlah kutub generator
N = Jumlah putaran permenit rpm.
b. Sudut Fase dan Beda Fase
Dalam rangkaian listrik arus bolak-balik sudut fase dan beda fase akan memberikan informasi tentang tegangan dan arus. Sedangkan beda
fase antara tegangan dan arus pada listrik arus bolak-balik memberikan informasi tentang sifat beban dan penyerapan daya atau energi listrik.
Dengan mengetahui beda fase antara tegangan dan arus dapat diketaui sifat beban apakah resistif, induktif atau kapasitif.
41
c. Tegangan Efektif dan Arus Efektif
Tegangan listrik arus bolak – balik yang diukur dengan multimeter menunjukan nilai tegangan efektif. Nilai tegangan dan arus efektif pada
arus bolak – balik menunjukan gejala yang sama seperti panas yang timbul jika dilewati arus searah :
2 Maksimum
Tegangan Efektif
= Tegangan
= 0.707 Tegangan Maksimum Ief
= 2
mak I
= 0.707 Imax
d. Respon Elemen
