ARUS BOLAK - BALIK Arus bolak balik

Vo : Tegangan puncak / maksimum ( volt ) Simbol : Vo : Tegangan puncak / maksimum ( volt ) w = 2 pf : frekuensi sudut ( rad/s ) f : frekuensi arus = frekuensi generator = 50 Hz di Indonesia Arus bolak balik

V = Vef = V rms = I = Ief = I rms = ALAT UKUR : AMPEREMETER , VOLTMETER , mengukur NILAI EFEKTIF atau NILAI RMS Nilai efektif : nilai rata – rata yang didasarkan energi sama V = Vef = V rms = I = Ief = I rms = Arus bolak balik

V = I Z HUKUM OHM PADA RANGKAIAN AC Z : IMPEDANSI ( ohm ) menggambarkan hambatan komponen – komponen R, L dan C secara keseluruhan V : tegangan efektif ( volt ) I : arus efektif ( ampere ) Arus bolak balik

R VR = I . R XL= w L VL = I . XL XC=1/wC VC = I . XC Arus bolak balik KOMPONEN KUANTITAS HUBUNGAN V - I BEDA FASE F FASOR R VR = I . R 0 ( sefase )   XL= w L VL = I . XL V mendahului I sebanyak 90 o XC=1/wC VC = I . XC V ketinggalan dari I sebanyak 90o RESISTOR INDUKTOR KAPASITOR Arus bolak balik

P = V I cos F P = I2 R DAYA LISTRIK DAYA YANG HILANG SEBAGAI PANAS : WATT cos F : FAKTOR DAYA = 1 pada resistor = 0 pada induktor dan kapasitor artinya tak ada daya yang hilang di induktor dan kapasitor P = I2 R Arus bolak balik

CONTOH SOAL Sebuah alat pengering rambut memilik daya 1500 W pada 120 V. Tentukan hambatan total pada alat tersebut ! Tentukan arus (efektif) jika dipakai pada tegangan 120 V! PENYELESAIAN a. Dari daya 1500 W dan tegangan 120 V dapat dicari resistansi R 9,6 W b. Arus yang mengalir pada rangkaian 12,5 A Arus bolak balik

RANGKAIAN SERI R-L-C = IZ Arus bolak balik

F : BEDA FASE ANTARA ARUS i DAN TEGANGAN v Arus bolak balik

Arus bolak balik

Z minimum I maksimum RESONANSI V = I Z Zmin = R bila XL = XC Z minimum I maksimum RESONANSI XL = XC Arus bolak balik

MENDENGARKAN RADIO PEMANCAR TERTENTU Prinsip Resonansi dan Radio diatur agar f res radio = f pemancar Saat resonansi terjadi, maka arus di radio maksimum dan suara terdengar jelas Frekuensi resonansi ini diatur oleh rangkaian tunning / penyelaras Rangkaian penyelaras: rangkaian R – L – C seri R diatur kecil, supaya didapat I yang besar Kapasitor C, jenis VARCO ( variable condensator ) Jadi C diatur agar f res = f pemancar yang mau didengar Arus bolak balik

a. Bila pemancar terdeteksi, berarti f pemancar = f resonansi CONTOH SOAL Sebuah rangkaian penyelaras, mempunyai tegangan sumber ac 1 volt, R = 500 ohm dan L = 0,4 mH. Ternyata suatu pemancar terdeteksi ketika C = 100 pF. Tentukan frekuensi pemancar yang dideteksinya ! Tentukan arus (efektif) pada rangkaian penyelaras tersebut saat resonansi ! PENYELESAIAN a. Bila pemancar terdeteksi, berarti f pemancar = f resonansi = 796 kHz Jadi frekuensi pemancar = 796 kHz b. Arus saat resonansi : = 2 mA Arus bolak balik

Pesawat yang menaikkan / menurunkan tegangan TRANSFORMATOR Pesawat yang menaikkan / menurunkan tegangan Arus primer I1 yang berubah, menyebabkan B yang berubah Akibatnya fluks di kumparan sekunder berubah Terjadi arus induksi I2 di kumparan sekunder Arus bolak balik

Bila N2 > N1, maka V2 > V1 : STEP –UP TRAFO KUMPARAN PRIMER : KUMPARAN SEKUNDER : Bila N2 > N1, maka V2 > V1 : STEP –UP TRAFO Trafo Tegangan Tinggi Bila N2 < N1, maka V2 < V1 : STEP – DOWN TRAFO Adaptor untuk charger Arus bolak balik

V1 I1 = V2 I2 TRANSFORMATOR IDEAL Tidak ada fluks magnet yang bocor / hilang Daya kumparan primer = Daya kumparan sekunder V1 I1 = V2 I2 Untuk jalur transmisi, daya yang hilang harus sekecil mungkin, jadi I2 harus diatur sekecil mungkin. [( I2)2 R sekecil mungkin ] Caranya dengan membuat V2 sebesar mungkin Arus bolak balik

a. Arus yang lewat kawat transmisi : CONTOH SOAL Sebuah pembangkit listrik dengan kapasitas daya 120 kW mentransmisikan arus pada tegangan 24 kV ke kota yang berjarak 10 km dari pembangkit listrik ini. Kabel transmisinya mempunyai hambatan total 0,4 ohm. a. Tentukan daya listrik yang hilang pada proses transmisi ini ! Berapakah prosentase kerugiannya ? PENYELESAIAN a. Arus yang lewat kawat transmisi : Jadi, daya listrik yang hilang : 10 watt Bagaimana bila ditransmisikan pada tegangan 240 V ? b. Prosentase kerugian : 0,008 % Arus bolak balik

Pretest Sebuah rangkaian RLC seri memiliki R = 100 ohm, L = 0,1 H dan C = 20 mF yang dihubungkan dengan sumber AC : 220 V, 50 Hz. Tentukan : a. arus rangkaian ! b. daya yang hilang ! c. beda fase antara arus dan tegangan rangkaian ! 2. Sebuah resistor 400 ohm dan sebuah kapasitor 6 mF disambungkan paralel ke sumber AC : 220 V dengan frekuensi sudut 360 rad/s. Tentukan : a. arus yang melalui resistor dan kapsitor ! b. beda fase antara tegangan dan sumber arus ! c. faktor daya ! d. daya rangkaian ! 3. Sebuah sumber AC 120 V, 60 Hz, dihubungkan ke resistor 800 ohm dengan kapasitor secara seri. Ternyata tegangan pada resistor adalah 102 V. a. Tentukan tegangan pada kapasitor ! b. Tentukan reaktansi kapasitor ! Arus bolak balik