74
Apa yang terjadi jika beda sudut phasa antara tegangan dengan arus ϕ
= 90°?
Penjelasan fenomena ini Gambar 3.37 ketika tegangan dan arus beda sudut phasa 90°. Daya aktifnya sebagai perkalian tegangan dan arus hasilnya sama
antara daya sisi negatif dan daya positifnya, dengan kata lain dayanya sama dengan nol.
Gambar 3.37 Daya aktif beban induktif
• Daya aktif dinyatakan dengan satuan watt, pada beban resistif daya
aktif merupakan daya nyata yang diubah menjadi panas. •
Pada beban impedansi daya nyata hasil kali tegangan dan arus dan faktor kerja cos j.
• Pada beban di mana pergeseran phasa tegangan dan arus sebesar
90°, maka daya aktif akan menjadi nol.
3.5.5 Daya Semu
Mengukur daya aktif beban impedansi resistor R seri dan induktor X
L
dilakukan
dengan Wattmeter Gambar 3.38. Daya semu merupakan perkalian tegangan dengan arus, satuan VA Volt-Amper. Tegangan diukur dengan Voltmeter, arus
diukur dengan Ampermeter.
S = U I [S] = V A = V A
1
S = Daya semu VA, Volt-Amper
U = Tegangan efektif V
I = Arus efektif A
Daya semu dinyatakan dengan satuan Volt-Amper, menyatakan kapasitas peralatan listrik. Pada peralatan generator dan transformator kapasitas dinyatakan
dengan daya semu atau KVA.
3.5.6 Segitiga Daya Beban Induktif
Beban induktif dapat digambarkan dengan dua kondisi, yaitu resistor R seri dengan induktor X
L
dan resistor R paralel dengan induktor X
L
. Sumber tegangan
AC dengan beban resistor seri induktor Gambar 3.39a mengalir arus I.
Gambar 3.38 Pengukuran arus, tegangan, dan Wattmeter
75
Gambar 3.39 Rangkaian R seri dan segitiga daya
Pada resistor terjadi drop tegangan U
W
dan drop tegangan induktor U
BL
. Daya
yang terjadi pada rangkaian Gambar 3.39b, yaitu daya semu, daya aktif, dan daya reaktif.
S = U I VA, Volt-Amper
P = U
W
I W, Watt Q
L
= U
bL
I VAR, Volt-Amper-Reaktif
Beban induktif bisa juga terjadi di mana resistor R terhubung secara paralel dengan induktor X
L
Gambar 3.40a. Arus yang mengalir melewati resistor sebesar
I
W
dan arus cabang melewati induktor I
BL
. Daya yang terjadi pada rangkaian
tersebut mencakup daya semu, daya aktif, dan daya reaktif Gambar 3.40b.
Gambar 3.40 Rangkaian R paralel dan segitiga daya
Daya aktif P dengan garis horizontal, daya reaktif Q berbeda sudut 90°, daya semu penjumlahan aljabar P dan Q. Sudut
α antara P dan S merupakan faktor
kerja. S
2
= P
2
+ Q
L 2
⇒ S =
2 2
L
P Q
+ S = U I VA
cos ϕ
= P
S ⇒
P = S cos ϕ
P = U I cos ϕ
W sin
ϕ =
L
Q S
⇒ Q
L
= S sin ϕ
Q
L
= U I sin ϕ
VAR tan
ϕ =
L
Q P
Q
L
= P tan ϕ
S = Daya semu
P = Daya aktif
Q
L
= Daya reaktif ϕ
= Faktor kerja
Contoh: Beban induktif dihubungkan dengan tegangan AC 24 V, menarik arus 2,5 A dan terukur faktor kerja 0,9. Hitung daya semu, daya aktif, dan daya reaktif.
76
Jawaban: S = U I = 24 V · 2,5 A = 60 VA
P = S cos ϕ
= 60 VA · 0,9 = 54 W Q
L
=
2 2
S P
− =
2 2
2 2
60 VA 54 W
−
= 26,15 VAR
cos ϕ
= 0,9 ⇒
ϕ
= 25,84°
Segitiga daya menyatakan komponen daya aktif P, daya reaktif Q dan daya semu S. Resistor seri induktor diberi tegangan AC, berbeda dalam
menggambarkan segitiga daya dengan beban resistor paralel dengan induktor.
3.5.7 Faktor Kerja
