177
Fisika SMAMA XII
1. Pengertian Sudut Fase dan Beda Fase dalam Arus Bolak-Balik
Arus dan tegangan bolak-balik AC dapat dilukiskan sebagai gelombang sinussoidal, jika besarnya arus dan
tegangan dinyatakan dalam persamaan : V = V
max
sin wt dan I = I
max
sin wt + 90
o
.... 6.3 Di mana
Zt atau Zt + 90
o
disebut sudut fase yang sering
ditulis dengan lambang T. Sedangkan besarnya selisih sudut
fase antara kedua gelombang tersebut disebut beda fase.
Berdasarkan persamaan antara tegangan dan kuat arus listrik tersebut dapat dikatakan bahwa antara tegangan dan kuat arus
listrik terdapat beda fase sebesar 90
o
dan dikatakan arus mendahului tegangan dengan beda fase sebesar 90
o
. Apabila dilukiskan dalam diagram fasor dapat digambarkan sebagai
berikut :
Gambar 6.2
Grafik arus dan tegangan sebagai fungsi waktu dengan beda fase 90
o
Contoh Soal
Dalam suatu rangkaian arus bolak-balik, persamaan antara arus dan tegangan dinyatakan dalam persamaan
I = I
max
sin Zt dan V = V
max
sin Zt -
45
o
. Jelaskan apa artinya
Penyelesaian : Dalam rangkaian tersebut berlaku bahwa arus mendahului tegangan
dengan beda fase 45
o
.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMAMA XII
178 Soal Latihan :
Coba jelaskan secara singkat jika persamaan arus dan tegangan dinyatakan dalam persamaan :
1. I = I
max
sin Zt + 60
o
dan V = V
max
sin Zt.
2. I = I
max
sin Zt dan V = V
max
sin Zt + 45
o
. 3.
I = I
max
sin Zt- 90
o
dan V = V
max
sin Zt.
4. I = I
max
sin Zt dan V = V
max
sin Zt + 45
o
.
2. Nilai Efektif Arus dan Tegangan Bolak- Balik
Nilai tegangan dan arus bolak-balik selalu berubah secara periodik sehingga menyebabkan, kesulitan dalam meng-
adakan pengukurannya secara langsung. Oleh karena itu, untuk mengukur besarnya tegangan dan kuat arus listrik bolak
balik AC = Alternating Current digunakan nilai efektif. Yang
dimaksud dengan nilai efektif arus dan tegangan bolak balik yaitu nilai arus dan tegangan bolak-balik yang setara dengan
arus searah yang dalam waktu yang sama jika mengalir dalam hambatan yang sama akan menghasilkan kalor yang sama.
Semua alat-alat ukur listrik arus bolak-balik menunjukkan nilai efektifnya. Hubungan antara nilai efektif dan nilai
maksimum dapat dinyatakan dalam persamaan : V
= = 0,707 V
max
dan I =
= 0,707 I
max
.... 6.4 di mana :
V = tegangan efektif
I = kuat arus efektif
V
max
= tegangan maksimum I
max
= Kuat arus maksimum
Contoh Soal
Dalam suatu hasil pembacaan ampermeter dan voltmeter masing- masing menunjukkan nilai 2 A dan 220 V. Tentukan berapa nilai kuat
arus maksimum dan tegangan maksimumnya Penyelesaian :
I
max
= I = 2 x 1,41 = 2,82 A
V
max
= V
= 220 x 1,41 = 250,2 Volt
Di unduh dari : Bukupaket.com
179
Fisika SMAMA XII
3. Nilai Rata-Rata Arus Bolak-Balik
Kategori