8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
1/18
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
2/18
Sumber Tagangan AC dan Phasor
Resistor dalam Rangkian AC
Induktor dalam Rangkian AC
Kapasitor dalam Rangkian AC
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
3/18
Sumber tegangan AC bervariasi terhadap waktu sebagai
fungsi sinusoidal :)sin()( max t V t v ω =
Sumber tegangan ini dapat dinyatakan secara grafis sebagai
vektor yang disebut phasor :
t
time
T
Vmax
-Vmax
Vmaxv(t)
b
c
b
c
d
e
d
ae
a
Sumber Tagangan AC dan Phasor
dimana : ω ! frekwensi sudut = 2 π f
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
4/18
t V v
vv
R
R
ω sin
0
max∆=∆
=∆−∆
t I t R
V
R
vi R R ω ω sinsin max
max =∆
=∆
=
R
V
I max
max
∆
=
"arena arus dan
tegangan
mempunyai fungsiyang serupa
maka keduanya
sefase#
t R I v R ω sinmax=∆
Resistor dalam Rangkian AC
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
5/18
t I i R ω sinmax=
t RI Rit R
ω 22
max
2
sin)( ==P
t RI Rit R
ω 22
max
2
sin)( ==P
maxmax
22
max
707.02
21
I I
I
R I RI
rms
rmsav
==
=
=P
maxmax 707.02
V V
V rms ∆=∆
=∆
Nilai rata-rata (rms-root-mean-square) AC
$agaimana rata-rata tegangan
atau arus pada %angkaian AC &
'ilai rms arus dan tegangan
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
6/18
Contoh soal:
Sebuah resistor (#(() * dihubungkan dengan generator
yang mempunyai tegangan maksimum +)+ V# ,itungdaya a. rata-rata dan b. maksimum pada rangkaian ini /
W V RV P W V RV P
V V
V V
Max
rmsav
rms
06.3)3330/()101(/53.1)3330/()4.71(/
4.71414.1/101
2/
22
max
22
max
=Ω== =Ω==
===
0enyelesaian:
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
7/18
dt
di Lt V
vv L
=∆
=∆−∆
ω sin
0
max
tdt L
V di ω sinmax
∆=
t LV dii L ω ω
cosmax∆−== ∫
−∆
=2
sinmax
π ω
ω
t
L
V i L
L X
V
L
V I maxmaxmax
∆=
∆=
ω
L X L ω =
t X I v L L
ω sinmax
−=∆
Reaktansi
Induktif
1ntuk tegangan
sinusoidal arus
dalam induktortertinggal 2)3
dari tegangan #
Induktor dalam Rangkian AC
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
8/18
t V vvC
ω sinmax
∆=∆=∆
t V C q ω sinmax∆=
+∆=
∆==
2sin
cos
max
max
π ω ω
ω ω
t V C i
t V C dt
dqi
C
C
C
X
V V C I maxmaxmax
∆=∆=ω
C X C
ω
1= Rekatansi
kapasitif
t X I vC C
ω sinmax
=∆
1ntuk tegangan
sinusoidal arus dalam
kapasitor mendahuluitegangan sebesar
2)3#
Kapasitor dalam Rangkian AC
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
9/18
Crossoer net!ork in a speaker s"stem#
%eaktansi kapsacitif: X C =1/ C
%eaktansi 4nduktif: X L = ω L
Aplikasi induktor dan kapasitor
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
10/18
Contoh soal
Sebuah tegangan rms 10.0 V dengan re!"ensi 1000 #$
diberi!an %ada !a%asitor 0.3&5'µ. (a) era%a arus rms da*amrang!aian ini+ (b) bera%a !a*i arus berubah ,i!a re!"ensi dari
tegangan di*i%at ganda!an 2 !a*i+ (c) era%a arus %ada
re!"ensi 2.00 !#$ +
-i!a re!"ensi 2 !a*i *i%at turun 2 !a*i
rus berubah sebesar 2 !a*i *i%at
I rms 4&.6 m 2000 #$
mA AV X V I
A
V
V C
s
F
s
F Hz C X
C rmsrms
C
.24024.0)403/(0.10/
403403/
403
403)103&5.0)(1000)(2(
1)/(1
6
==Ω==
Ω===
=⋅
== −π ω
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
11/18
t V v ω sinmax
∆=∆
( )φ ω −= t I i sinmax
t V t R I v R R ω ω sinsinmax ∆==∆
t V t X I v L L L ω π
ω cos2
sinmax ∆=
+=∆
t V t X I v C C C ω π
ω cos2
sinmax ∆−=
−=∆
C L R vvvv ∆+∆+∆=∆
Rangkian Seri R$C
acuan
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
12/18
5unakan 0hasor
( )
( ) ( )
( ) 22maxmax
2
maxmax
2
maxmax
22
max
C L
C L
C L R
X X R I V
X I X I R I V
V V V V
−+=∆
−+=∆
∆−∆+∆=∆
( ) 22max
max
C L X X R
V
I −+
∆
=
( ) 22 C L X X R Z −+≡ 4mpedansi
Z I V maxmax =∆
−= −
R
X X C L1tanφ
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
13/18
"ombinasi resistor-kapasitor-induktor dalam rangkaian AC
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
14/18
Contoh soal
Sebuah generator 65.0'#$ dengan tegangan rms 115 V
dihubung!an secara seri dengan resistor 3.35'! dan !a%asitor
1.50 µ. #itung (a) arus rms da*am rang!aian dan (b) sudut ase f antara arus dan tegangan
8V9 89
V 8
8/(ω)
115 V
0.64 )/(1/)/()(tan
10&.30)3726/(115
):1050.1)(/65(2/;1)3350(/115/115
)()(115
3
262
2222
−=−=−=−=
⋅=Ω=
⋅+Ω==
=+=+=
−
−
φ ω φ
π
RC R X IR IX
AV I
F sV Z V I
IZ X R I IX IRV
C C
C C
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
15/18
( ) t V t I vi ω φ ω sinsin
maxmax ∆−=∆=P
( )
φ ω ω φ ω
ω φ ω φ ω
sincossincossin
sinsincoscossin
maxmax
2
maxmax
maxmax
t t V I t V I
t t t V I
∆−∆=
−∆=
P
P
φ cos21
maxmax V I av ∆=P
φ cosrmsrmsav V I ∆=P
R I V v R maxmax cos =∆=∆ φ
22
max
max
maxmax R I I
V
R I V I rmsrmsav =∆
∆=P
R I rmsav2=P
1ntuk beban resistif murni φ =0
rmsrmsav V I ∆=P
Tidak ada da"a "ang
hilang dalam kapasitor
atau induktor ideal#
%a"a dalam Rangkian R$C
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
16/18
Z
V I rmsrms
∆=
( ) 22C L
rms
rms
X X R
V I
−+
∆=
%angkaian dala keadaan resonansi 6ika arusnya
bernilai maksimum
I rms=max 6ika X L-X C =0
C L
X X C L
0
0
1
ω ω =
=
LC
10 =ω 7rekwensi %esonansi
Tuner for radio/
Resonansi dalam Rangkian R$C
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
17/18
Transformer: sumber AC adalah V1 dan dan kumparan
sekunder menghasilkan tegangan V2 pada hambatan R.
TRANSFORMERS
Menurunkan ataumenaikkan
tegangan AC
2/
1 = N2/N1
V 2 &'1 N&N*
V1I1 = V2I2 Φ Β = Φ Β
e = - Nd FB/ dt
8/17/2019 10.Rangkaian Bolak Balik
18/18
transformer step-down besar pada gardu induk ditempatkan
dalam tangki berisi inak sebagai isolator dan pendingin.
Top Related