Rangkaian Resistif Rangkaian Arus Bolak – Balik

50 KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud       − = − = 2 sin cos π ω ω ω t I t L V I m m ....................... 2.23 L V I m m ω = . ...................... 2.24 Jika kita bandingkan persamaan 2.22 dengan 2.23, tampak bahwa pada rangkaian induktif murni tegangan dan arus berbeda sudut fase sebesar 2 π atau 90 o . Lebih tepatnya arus tertinggal 90 o atau ½ π dari tegangan. Keadaan ini dapat digambarkan dengan diagram fasor dan grafik seperti terlihat pada Gambar 2.11. Gambar 2.11 a Diagram fasor menunjukkan bahwa pada rangkaian induktif murni, arus tertinggal dari tegangan sebesar 90 o , b Grafik tegangan dan arus terhadap waktu menunjukkan hal yang sama. Perbandingan antara tegangan dan arus efektif pada rangkaian induktif murni disebut reaktansi induktif X L : rms rms L I V X = ...................... 2.25 Sebelumnya kita sudah mendapatkan bahwa L V I m m ω = atau m m I V L = ω dan rms rms m m I V I V = sehingga persamaan reaktansi induktif menjadi; fL L X L π ω 2 = = ...................... 2.26 LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK KELOMPOK KOMPETENSI G 51 Modul Pengemabnagan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata Pelajaran Fisika SMA Dari persamaan 2.26 dapat dilihat bahwa reaktansi induktif suatu induktor bergantung pada frekuensi arus bolak-balik f dan induktansi induktor L. Semakin besar frekuensi, maka reaktansi induktif X L juga semakin besar seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.12

d. Rangkaian RC Seri

Gambar 2.13a menunjukkan rangkaian seri resistor R dan kapasitor C yang dihubungkan pada sumber tegangan bolak-balik V. Seperti telah kita ketahui bahwa pada rangkaian seri, kuat arus yang mengalir pada setiap komponen rangkaian adalah sama besar. Jadi arus pada resistor sama dengan arus pada kapasitor, I R = I C = I. Sementara besar tegangan pada resistor V R tidak sama dengan besar tegangan pada kapasitor V C . Gambar 2.13 a Rangkaian RC seri, b Diagram fasor arus dan tegangan Gambar 2.13b menunjukkan diagram fasor tegangan dan fasor arus pada resistor dan kapasitor. Untuk menggambarkan fasor pada rangkaian seri ini, fasor arus dijadikan sebagai acuan. Tegangan pada ujung-ujung resistor sefase dengan arus, karena itu V R digambar sejajar dengan I. Sementara itu tegangan pada kapasitor tertinggal 90 o dari arus, karena itu V C digambar dengan sudut 90 o di “belakang” I. Dari Gambar 2.13b dapat dilihat bahwa: 2 2 2 C R V V V + = ...................... 2.27 Frekuensi, f Hz R eak tan s i induk ti f, X L o h m Gambar 2.12 Reaktansi induktif ber- banding lurus dengan frekuensi.