Rangkaian Arus AC

Rangkaian Arus AC

Gaya gerak listrik dapat dihasilkan oleh kumparan yang bergerak diantara medan magnet.
Tegangan listrik yang berubah dengan waktu seprti gambar diatas sering disebut dengan tegangan bolak-balik (AC = Alternating Current). Jika kumparan tersebut berputar dengan frekuensi sudut ω, maka persamaan tegangan bolak-balik dapat dinyatakan dengan fungsi sinusoida sebagai berikut :
V(t) = V_m . sin ωt.     
Dimana :

V(t)            : tegangan sesaat, dalam satuan volt
V_m  : tegangan maksimum, dalam satuan volt
ω   : frekuensi sudut, dalam satuan rad/detik
t     : waktu, dalam satuan detik

Hubungan antara frekuensi sudut (ω) dengan frekuensi (f)adalah :
ω = 2πf    
dimana :
f        : frekuensi, dalam satuan Hertz (Hz), deengan frekuensi merupakan se-per satuan periode(T), dalam satuan detik.

Tegangan PLN memiliki frekuensi sekitar 50 – 60 Hz. Tegangan listrik memiliki frekuensi sampai 100 kHz, dikenal dengan tegangan audio. Frekuensi sampai 1 GHz sering disebut dengan radio (frequency radio) dan frekuensi sampai dengan 5 GHz dikenal dengan gelombang mikro (microwave).
Sumber tegangan bolak-balik dihasilkan oleh generator AC. Dalam tegangan bolak-balik dikenal beberapa besaran, yang dijabarkan sebagai berikut :
1)    Tegangan sesaat (Vt) adalah tegangan pada suatu waktu (t) detik.
2)    Tegangan maksimum (V_m) adalah tegangan dengan harga maksimum dari tegangan nominal.
3)    Tegangan puncak-puncak (V_pp) merupakan beda tegangan maksimum dengan tegangan minimum, dirumuskan dengan :
V_pp = 2. V_m
4)    Tegangan rata-rata (V_rata-rata) adalah tegangan rata-rata yang sering digunakan, dirumuskan dengan :
V_rata-rata =2V / ∏                                                  (10)
5)     Tegangan efektif (V_ef) adalah tegangan root mean square (rms) atau yang berarti tegangan akar kuadrat rata-rata. Nilai tegangan efektif dapat dirumuskan dengan :
V_efektif =Vm /√2                                                  (11)
Jika kita mengukur tengan dengan alat ukur voltmeter AC, maka tegangan yang terukur pada skala penunjukan adalah tegangan rata-rata. Tetapi biasanya Voltmeter telah dikalibrasi agar penunjukan jarum sudah langsung menunjukan nilai tegangan efektifnya. Pengukuran tegangan PLN dengan voltmeter menunjukkan harga 220 V. Harga tegangan 220V merupakan nilai tegangan efektif PLN.
Jika sumber tegangan AC dihubungkan dengan ujung-ujung beban, maka pada beban akan timbul arus listrik. Beban yang digunakan dapat berupa beban resistif, baban induktif, beban kapasitif atau campuran. Arus listrik akan timbul pada beban juga berubah seiring berubahnya waktu mengikuti fungsi sinusioda. Sehingga disebut dengan arus bolak-balik.
Rangkaian Arus AC 
Gaya gerak listrik (ggl) yang dihasilkan berupa tegangan yang dapat dilukiskan sebagai berikut :

Grafik Tegangan AC

Tegangan listrik yang berubah dengan waktu seprti gambar diatas sering disebut dengan tegangan bolak-balik (AC = Alternating Current). Jika kumparan tersebut berputar dengan frekuensi sudut ω, maka persamaan tegangan bolak-balik dapat dinyatakan denganfungsi sinusoida sebagai berikut :
V(t) = V_m . sin ωt.                                                  (8)
Dimana :
V(t)            : tegangan sesaat, dalam satuan volt
V_m  : tegangan maksimum, dalam satuan volt
ω   : frekuensi sudut, dalam satuan rad/detik
t     : waktu, dalam satuan detik

Hubungan antara frekuensi sudut (ω) dengan frekuensi (f)adalah :
ω = 2πf                                                     (9)
dimana :
f        : frekuensi, dalam satuan Hertz (Hz), deengan frekuensi merupakan se-per satuan periode(T), dalam satuan detik.

Tegangan PLN memiliki frekuensi sekitar 50 – 60 Hz. Tegangan listrik memiliki frekuensi sampai 100 kHz, dikenal dengan tegangan audio. Frekuensi sampai 1 GHz sering disebut dengan radio (frequency radio) dan frekuensi sampai dengan 5 GHz dikenal dengan gelombang mikro (microwave).
Sumber tegangan bolak-balik dihasilkan oleh generator AC. Dalam tegangan bolak-balik dikenal beberapa besaran, yang dijabarkan sebagai berikut :
1)    Tegangan sesaat (Vt) adalah tegangan pada suatu waktu (t) detik.
2)    Tegangan maksimum (V_m) adalah tegangan dengan harga maksimum dari tegangan nominal.
3)    Tegangan puncak-puncak (V_pp) merupakan beda tegangan maksimum dengan tegangan minimum, dirumuskan dengan :
V_pp = 2. V_m
4)    Tegangan rata-rata (V_rata-rata) adalah tegangan rata-rata yang sering digunakan, dirumuskan dengan :
(10)
5)     Tegangan efektif (V_ef) adalah tegangan root mean square (rms) atau yang berarti tegangan akar kuadrat rata-rata. Nilai tegangan efektif dapat dirumuskan dengan :
(11)
Jika kita mengukur tengan dengan alat ukur voltmeter AC, maka tegangan yang terukur pada skala penunjukan adalah tegangan rata-rata. Tetapi biasanya Voltmeter telah dikalibrasi agar penunjukan jarum sudah langsung menunjukan nilai tegangan efektifnya. Pengukuran tegangan PLN dengan voltmeter menunjukkan harga 220 V. Harga tegangan 220V merupakan nilai tegangan efektif PLN.
Jika sumber tegangan AC dihubungkan dengan ujung-ujung beban, maka pada beban akan timbul arus listrik.beban yang digunakan dapat berupa beban resistif, baban induktif, beban kapasitif atau campuran. Arus listrik akan timbul pada beban juga berubah seiring berubahnya waktu mengikuti fungsi sinusioda. Sehingga disebut dengan arus bolak-balik.

Arus Bolak-Balik

Seperti halnya pada tegangan bolak-balik juga terdapat beberapa besaran, antara lain :
Arus sesaat                                : i(t);
Arus maksimum                        : i_m
Arus puncak-puncak                 : i_pp = 2. i_m
Arus rata-rata                             : i_rata-rata
Arus efektif                                : i_efektif
Jika kita ingin mengukur arus AC dengan menggunakan amperemeter AC yang terlihat dalam penunjukan adalah arus efektif, apabila menggunakan amperemeter DC yang terlihat dalam penunjukan jarum adalah arus rata-rata.

itulah sedikit ilmu tentang Elektronika Industri, smoga bermanfa'at dan terimakasih telah berkunjung. :)

• Tweet
• Share
• Share
• Share
• Share

Sign up here with your email