Rangkaian Resistif Rangkaian Arus Bolak – Balik
Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
40
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G
Gambar 2.7 a Diagram fasor menunjukkan bahwa pada rangkaian kapasitif murni, arus mendahului tegangan sebesar 90
o
, b Grafik tegangan dan arus terhadap waktu menujukkan hal yang sama.
Pada rangkaian arus searah kita mengenal hambatan, yaitu hasil bagi antara beda potensial dan kuat arus.
R I
V
dapat dipandang sebagai ukuran besarnya hambatan terhadap arus listrik pada rangkaian itu. Pada rangkaian bolak-balik
besaran seperti itu juga ada, dimana sifat-sifatnya sama seperti sifat hambatan, yaitu menghambat arus. Secara umum besaran ini disebut impedansi rangkaian itu
yang diberi lambang Z. Impedansi merupakan hasil bagi antara tegangan efektif
rms dan kuat arus efektif rms,
rms rms
I V
Z
dengan satuan sama dengan satuan hambatan, yaitu ohm.
Hambatan sebenarnya merupakan keadaan khusus dari impedansi, yaitu ketika
tegangan dan kuat arus mempunyai fase sama. Keadaan ini seperti yang terjadi pada
rangkaian resistif murni. Hambatan tidak bergantung pada frekuensi, berapapun
besar rekuensi, hambatan tidak akan terpengaruh. Sehingga hubungan ini jika
digambarkan akan berbentuk garis lurus seperti tampak pada Gambar 2.8.
Keadaan khusus yang lain dari impedansi, yaitu ketika tegangan dan arus memiliki beda sudut fase 90
o
. Jika hal ini terjadi, maka hasil bagi antara tegangan dan kuat arus disebut reaktansi rangkaian, yang diberi lambang X. Rektansi yang hanya
terdiri dari kapasitor dan sumber tegangan saja, disebut reaktansi kapasitif X
C
:
rms rms
C
I V
X
....................... 2.19 Satuan reaktansi kapasitif sama dengan satuan hambatan, yaitu ohm. Reaktansi
kapasitif menentukan berapa banyak arus efektif yang ada di dalam kapasitor yang disuplai oleh tegangan efektif di ujung-ujung kapasitor tersebut.
Frekuensi, f Hz Ham
b a
ta n
, R
o h
m
Gambar 2.8 Hambatan pada rang- kaian resistif murni mempunyai nilai
tetap untuk setiap frekuensi.
LISTRIK untuk SMP
Mata Pelajaran Fisika SMA
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G
41
Persamaan 2.17
CV I
dapat diubah menjadi
C I
V
1
, sementara kita
ketahui bahwa
rms rms
I V
I V
sehingga
fC C
I V
rms rms
2 1
1
Dengan demikian persaman reaktansi kapasitif persamaan 2.19 menjadi
fC C
X
C
2 1
1
....................... 2.20 Berdasarkan persamaan 2.20, reaktansi
kapasitif berbanding terbalik dengan frekuensi f dan kapasitas C. Perbandingan
ini dapat digambarkan dengan grafik seperti terlihat pada Gambar 2.9. Ketika frekuensi
diperkecil, reaktansi kapasitif bertambah besar dan sebaliknya ketika frekuensi
diperbesar, reaktansi kapasitif makin kecil.