Physics Study Program Faculty of Mathematics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung FI-1201 Fisika Dasar IIA Kuliah-13 Arus Bolak-Balik PHYSI S

Physics Study Program Faculty of Mathematics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung ARUS BOLAK BALIK SINUSOIDA

Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S ARUS SINUSOIDA i(t)=I m sin(  t +  o ) i(t) arus sesaat Ampere(A) I m 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

Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Besaran efektif I m arus maksimum terbaca pada Osiloskop I rms =I eff = terbaca pada alat ukur ImIm T I pp

Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Arus melalui Resistor ~ i(t) R Misalkan i(t)=I m cos (  t) Vab=V R =I m R cos (  t) = V mR cos (  t) -V mR =I m R -Tegangan pada R sefassa dengan arus i(t)VRVR ImIm Diagram fasor ab ImRImR

Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Arus melalui Kapasitor i(t) = I m cos (  t) Vab=V C =Q/C = ~ = =V mC cos(  t -  /2) - V mC = I m  C, -  C = ohm(  ) - Tegangan pada kapasitor tertinggal  /2 dari i(t) i(t) C ImIm VCVC Im CIm C a b

Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Arus melalui Induktor i(t)=I m cos(  t) V ab =V L = = I m  Lcos(  t+  /2) = V mL cos(  t+  /2) - V mL =I m  L -  L =  L ohm(  ) - Tegangan pada induktor mendahului i(t) sebesar  /2 ~ VLVL i(t) ImIm ImLImL L Diagram fasor

Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Rangkaian RLC Seri R,L dan C dirangkai seri dialiri arus i(t)=I m cos(  t) Vab=V R +V L +V C = I m R cos(  t)+I m  L cos(  t+  /2)+ I m  C cos(  t-  /2) Dengan cara fasor diperoleh: Vab=V m cos(  t+  ) RL C i(t) ~

Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Diagram fasor RLC seri V m =I m Z  L >  C tegangan mendahului arus  L <  C tegangan tertinggal arus V mR V mL V mC VmVm R CC LL Z  

Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Resonansi RLC seri V m maksimum Z minimum  L =  C  res

Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Daya rata-rata rangkaian RLC seri Hk Joule: P =iV=I m 2 Zcos(  t)cos(  t+  ) Daya rata-rata faktor daya

Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Rangkaian R,L,C Paralel R,L dan C dirangkai paralel, dihubungkan sumber v(t)=V m cos(  t) ~ v s (t) i(t) R CL i C (t) i L (t) i R (t)

Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Analisa Rangkaian i(t)=i R (t) +i C (t)+i L (t) i R (t)=v(t)/R = i C (t)= i L (t)= i(t)=

Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Diagram Phasor Phasor Arus I mC I mR I mL ImIm

Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S 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))