Daya pada Rangkaian Arus Bolak-Balik
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
110
Daya
Gambar 6.13 Diagram fasor untuk menyatakan daya pada rangkaian arus
bolak-balik
V
R
i T
V V
L
– V
C
Lain halnya pada resistor, di mana terjadi perubahan energi listrik menjadi kalor yang tidak dapat berubah menjadi listrik kembali. Besarnya
energi per satuan waktu disebut daya. Daya
pada rangkaian arus bolak- balik adalah daya rata-rata yang dipasok ke dalam resistor yang besarnya
dinyatakan sebagai berikut. P
r
= I
2 ef
R = I
ef
. V
R
. . . 6.31 Dalam hal ini V
R
adalah komponen tegangan yang sefase dengan arus. Perhatikan diagram fasor yang
ditunjukkan oleh gambar 6.13 di samping Berdasarkan diagram tersebut, daya rata-rata dapat
kita nyatakan sebagai berikut. P
r
= I
ef
. V . cos T
. . . 6.32 Besaran cos
T disebut sebagai faktor daya. cos
T =
R
V R
V Z
=
. . . 6.33 Dengan demikian dapat kita ketahui bahwa resonansi terjadi saat
cos T = 1, di mana X
L
= X
C
. Untuk memantapkan pemahamanmu, kerjakan pelatihan berikut ini
Kerja Mandiri
Kerjakan soal berikut dengan tepat 1.
Suatu peralatan listrik bertuliskan 100 W, 220 V. Jelaskan arti karakteristik tersebut
2. Seorang siswa merancang pembangkit listrik sederhana dengan
menggunakan dinamo rakitan. Ia menggunakan kumparan yang terdiri atas 10.000 lilitan dengan luas penampang 100 cm
2
. Dinamo direncanakan berputar dengan frekuensi 50 Hz.
Tentukanlah: a.
tegangan maksimum, b.
tegangan rata-rata, c.
tegangan efektif yang dihasilkan dinamo tersebut. 3.
Carilah informasi bagaimana sebuah osilator pada radio pemancar bekerja Kamu dapat mencarinya di perpustakaan atau sumber
lain, misalnya internet. Diskusikanlah hasil kerjamu dengan teman-teman sekelas
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
111
Rangkuman
1. GGL induksi adalah gaya gerak listrik yang dihasilkan oleh perubahan fluks magnetik yang melingkupi suatu penghantar.
2. Transformator berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan tegangan arus bolak- balik.
Pada transformator berlaku:
=
p p
s s
N V
N V
3. Tegangan dan arus sinusoidal adalah tegangan dan arus yang harganya berubah menurut fungsi sinus.
V = V
maks.
sin Zt
i = i
maks.
sin Zt
4. Harga rata-rata arus dan tegangan sinusoidal adalah sebagai berikut. V
rata-rata
=
maks.
V S
i
rata-rata
=
maks.
i S
5. Harga efektif arus sinusoidal didefinisikan sebagai harga arus sedemikian rupa sehingga menghasilkan energi kalor rata-rata yang sama pada arus searah pada
suatu hambatan R.
i
ef
=
1 2
. i
maks.
.
2
|0,707 . i
maks.
6. Harga efektif tegangan sinusoidal adalah sebagai berikut. V
ef
=
1 2
. V
maks.
.
2
|0,707 . V
maks.
7. Pada rangkaian arus bolak-balik terjadi pergeseran fase tegangan dan arus ketika melalui rangkaian.
8. Pada rangkaian resistif arus bolak-balik berlaku hubungan:
V i
R =
9. Pada rangkaian induktif arus bolak-balik berlaku hubungan:
L
V i
X =
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
112
10. Pada rangkaian kapasitif arus bolak-balik berlaku hubungan: i =
Z C V
maks.
cos Zt
11. Resonansi pada rangkaian RLC terjadi ketika harga-harga reaktansi induktif dan kapasitif mencapai harga yang sama.
f L C
1 .
=
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
113
Soal-soal Uji Kompetensi