124
2.4.2.1. Sumber AC
Sebuah rangkaian ACterdiri dari rangkaian elemen dan sumber daya yang mensuplai tegangan bolak-balik.Waktu. Perubahan tegangan terhadap waktu
dijelaskan dengan rumusan berikut. ∆ = ∆
Dimana ΔVmax adalah tegangan maksimum dari sumber AC atau amplitudo
tegangan. Ada variasi yang memungkinkan untuk sumber AC, meliputi generator dan osilator elektrik. Dalam rumah, setiap outlet listrik berfungsi sebagai sumber
AC. Frekuensi sudut dari tegangan AC adalah = 2
= 2
2.4.2.2. Resistor di Rangkaian AC
Gambar 2.15 Rangkaian Resistor dengan Sumber AC
∆ = ∆
�
= ∆
Dimana ∆
�
adalah tegangan sesaat pada resistor . Oleh karena itu,,
�
= ∆
�
� =
∆ �
= Dimana I max adalah arus maksimum:
125
= ∆
� Kita melihat bahwa tegangan sesaat pada resistor adalah
∆
�
= �
Gambar 2.16 Tegangan Sinusoidal Untuk tegangan diterapkan sinusoidal, arus dalam resistor selalu sefase dengan
tegangan pada resistor. Untuk mempermudah analisis rangkaian yang mengandung dua elemen
atau lebih, kita menggunakan konstruksi grafis yang disebut diagram fasor. Fasor adalah vektor yang panjangnya sebanding dengan nilai maksimum dari variabel
itu mewakili ΔVmax untuk tegangan dan Imax untuk arus dan yang berputar berlawanan arah jarum jam pada kecepatan sudut sama dengan frekuensi sudut
yang berhubungan dengan variabel. Proyeksi fasor tersebut ke sumbu vertikal mewakili nilai sesaat dari kuantitas yang diwakilinya.
Hal yang penting dalam rangkaian AC adalah nilai arus rata-rata, disebut sebagai arus rms.
= 2
= 0,707
126
Dengan demikian, daya rata-rata yang dikirim ke sebuah resistor yang membawa arus bolak-balik adalah
� =
2
� Tegangan bolak-balik sebaiknya juga didiskusikan dalam hal tegangan rms, dan
hubungannya adalah identik untuk arus tersebut, ∆
= ∆
2 = 0,707
∆ 2.4.2.3.
Induktor di Rangkaian AC
Gambar 2.17 Rangkaian Induktor dengan Sumber AC
127
Gambar 2.18 a Plot dari arus i
L
dan tegangan sesaat ΔV
L
melintasi induktor sebagai fungsi waktu. Arus tertinggal tegangan sebesar 90°. b Diagram fasoe
untuk rangkaian induktif, menunjukkan bahwa saat ini tertinggal di belakang tegangan sebesar 90°.
Arus di Induktor =
∆ sin
− 2
Untuk tegangan sinusoidal, arus dalam induktor selalu tertinggal tegangan induktor sebesar 90°.
Arus maksimum pada induktor =
∆
Dengan reaktansi induktif =
128
Dan arus maksimum =
∆
tegangan yang melewati induktor ∆ = −
= −∆
sin =
− sin
2.4.2.4. Kapasitor pada Rangkaian AC