FI-1201 Fisika Dasar IIA Kuliah-13 Arus Bolak-Balik PHYSI S

ARUS BOLAK BALIK SINUSOIDA

ARUS SINUSOIDA o fassa awal radian i(t)=Im sin(t + o) i(t) arus sesaat Ampere(A) Im arus maksimum Ampere (A) (t +o) fassa radian  frekuensi rad/s =2f =2 /T f frekuensi hertz = 1/s T perioda s o fassa awal radian

Besaran efektif Im arus maksimum terbaca pada Osiloskop Irms =Ieff = terbaca pada alat ukur Im Ipp T

Arus melalui Resistor = VmRcos (t) VmR=ImR Misalkan i(t)=Im cos (t) Vab=VR=ImR cos (t) = VmRcos (t) VmR=ImR Tegangan pada R sefassa dengan arus R a b i(t) ~ ImR i(t) VR Diagram fasor Im

Arus melalui Kapasitor i(t) = Im cos ( t) Vab=VC=Q/C = ~ = =VmCcos(t -/2) VmC = ImC , C = ohm() Tegangan pada kapasitor tertinggal /2 dari i(t) C b a i(t) i(t) Im Im C VC

Arus melalui Induktor i(t)=Im cos(t) Vab=VL= = ImLcos(t+/2) = VmLcos(t+/2) VmL=ImL L = L ohm() Tegangan pada induktor mendahului i(t) sebesar /2 i(t) ~ Diagram fasor VL ImL i(t) Im

Rangkaian RLC Seri R,L dan C dirangkai seri dialiri arus i(t)=Im cos(t) Vab=VR+VL+VC = ImR cos(t)+ImLcos(t+/2)+ ImCcos(t-/2) Dengan cara fasor diperoleh: Vab=Vmcos(t+) C R L i(t) ~

Diagram fasor RLC seri Vm=ImZ   L> C tegangan mendahului arus L< C tegangan tertinggal VmL Vm  VmR VmC L Z  R C

Resonansi RLC seri Vm maksimum Z minimum L= C res

Daya rata-rata rangkaian RLC seri Hk Joule: P =iV=Im2Zcos(t)cos(t+) Daya rata-rata faktor daya

Rangkaian R,L,C Paralel R,L dan C dirangkai paralel, dihubungkan sumber v(t)=Vmcos(t) ~ vs(t) i(t) R C L iC(t) iL(t) iR(t)

Analisa Rangkaian i(t)=iR(t) +iC(t)+iL(t) iR(t)=v(t)/R = iC(t)= iL(t)=

Diagram Phasor Phasor Arus ImC Im ImR ImL

Contoh soal Suatu rangkaian RLC seri seperti gambar di bawah ini, terdiri dari: R = 400 , C = 1 F dan L = 0,7 H. Jika rangkaian RLC seri tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik Vs(t) = 5 cos (1000 t + (/3)) (volt). Tentukanlah: a).reaktansi kapasitif (XC), reaktansi induktif (XL) dan impedansi total rangkaian, b). arus i(t) yang mengalir pada rangkaian itu, c). tegangan V(t) pada masing-masing komponen R, L dan C (VR(t), VL(t), VC(t))