MENERAPKAN KONSEP LISTRIK ARUS BOLAK BALIK RINCIAN

Penulis :12 elektronika 1

MENERAPKAN KONSEP LISTRIK ARUS BOLAK BALIK

RINCIAN :

·         TANGGAPAN KAPASITOR PADA ARUS LISTIRK BOLAK BALIK

·         TANGGAPAN INDUKTOR PADA ARUS LISTRIK BOLAK BALIK

TANGGAPAN KAPASITOR PADA ARUS BOLAK BALIK

A.    Penjelasan

Kapasitor itu bekerja sesuai dengan sifat atau karakteristik asli dari kapasitor itu sendiri. Tidak membedakan apakah arus searah atau arus bolak balik, yang pasti kapasitor hanya bekerja sesuai dengan karakterisitik yang sebenarnya.Kapasitor ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867) dan dengan satuan farad. Komponen penyusun kapasitor itu sebenarnya adalah dua buah plat sejajar yang dipisahkan oleh bahan dielektrik (contoh : vacum, kertas, mika, keramik dll ) dan mempunyai sifat dasar bahwa kapasitor itu bila dialiri arus listrik maka akan menyimpan muatan, pengisian muatan itu terjadi selama kapasitor itu belum terisi penuh.

 Kemudian kapasitor akan melakukan pelepasan muatan apabila polaritas tegangan dari terminal yang dihubungkan padanya lebih rendah. Pelepasan muatan ini bisa saja terjadi walaupun kapasitor belum terisi penuh selama adanya perbedaan polaritas. Sesuai dengan aturan listrik bahwa arus listrik itu mengalir dari polaritas yang lebih tinggi ke polaritas yang lebih rendah

Tinjau suatu rangkaian listrik memiliki kapasitansi tak berhingga danresistansinya adalah nol, rangkaian yang mmemenuhi kondisi demikian disebut rangkaian induktif murni.suaturangkaian kapasitor murni dengan kapasitansi C dihubungkan seri dengan sumber tegangan bolak balik. tegangan sesaat pada kapasitor sama besar dan sefase dengan tegangan sumber Muatan pada kapasitor.

B.     PENERAPAN

Penghubung  yang menghubungkan rangkaian dan memisahkan arus AC dari arus DC atau sebagai filter pada rangkain catu daya.

C.    Hukum dan Rumus

Dari hukum kedua Kirchhoff, didapat

 

 

artinya, tegangan sesaat pada kapasitor sama besar dan sefase dengan

tegangan sumber Muatan pada kapasitor

 

 

Nilai XC berbanding terbalik dengan C dan ω, artinya XC

menjadi sangat besar bila ω sangat kecil.

 

Untuk adalah arus maksimum pada kapasitor. Ternyata, fase

arus pada kapasitor mendahului sebesar π/2 terhadap fase tegangan

sumber bolak balik.

Grafik arus pada induktor dan tegangan sumber bolak balik beserta  diagram fasornya ditunjukkan pada gambar berikut:

 

Gambar a. arus dan tegangan pada kapasitor dalam rangkaian arus bolak balik

Gambar b. diagram fasor untuk kapasitor dalam rangkaian arus bolak balik

D.    Soal dan Jawaban

Sebuah kapasitor 50 μF dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak-balik. Arus yang mengalir pada rangkaian adalah I = (4.sin 100t) A. Tentukan persamaan tegangan pada kapasitor itu!

Diketahui: 

C = 50 μF = 5 × 10^-5 F

I = (4.sin 100t) A

Ditanya: Persamaan tegangan, V = ...?

Pembahasan :

I = (I_m.sin ω ) A

I = (4.sin100t) A

maka, I_m =4A,danω=100rad/s

Tanggapan Induktor Pada Arus Bolak Balik

A.    PENJELASAN

Induktor adalah sebuah komponen elektronika pasif (kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry. Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk menjadi kumparan, lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat di dalam kumparan dikarenakan hukum induksi Faraday. Induktor adalah salah satu komponen elektronik dasar yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya berubah-ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk memproses arus bolak-balik.

Sebuah induktor ideal memiliki induktansi, tetapi tanpa resistansi atau kapasitansi, dan tidak memboroskan daya. Sebuah induktor pada kenyataanya merupakan gabungan dari induktansi, beberapa resistansi karena resistivitas kawat, dan beberapa kapasitansi. Pada suatu frekuensi, induktor dapat menjadi sirkuit resonansi karena kapasitas parasitnya. Selain memboroskan daya pada resistansi kawat, induktor berinti magnet juga memboroskan daya di dalam inti karena efek histeresis, dan pada arus tinggi mungkin mengalami nonlinearitas karena penjenuhan. Berikut adalah Simbol Induktor yang umum: 

 

Tinjau suatu rangkaian listrik memiliki kapasitansi tak berhingga danresistansinya adalah nol, rangkaian yang mmemenuhi kondisi demikiandisebut rangkaian induktif murni. Suatu rangkaian induktor murnidengan induktansi L dihubungkan seri dengan sumber tegangan bolakbalik,

B.     PENERAPAN

Pada sepeda motor yang berfungsi sebagai platina, menimbulkan bunga apo pada electrode electrode busi kendaraan bermotor

C.    HUKUM DAN RUMUS

Induktor dalam rangkaian arus bolak balik.

Dari hukum kedua Kirchhoff, didapat

 

D.    CONTOH SOAL

Suatu induktor diberi sumber tegangan AC 100 Volt, arus yang mengalir 1 Ampere, jika diukur dengan Ohmmeter, induktor tersebut berharga 99 W. Jika frekuensi sumber 50 Hz, berapakah kapasitas induktansi L ?

D iketahui : V = 100 Volt
I = 1 A
R = 99 W
f = 50 Hz
Z =V / I = 100 / 1 Ω = 100 Ω
XL = √Z2 R2 = √102 992 = 14,1 Ω
XL = 2 . Δ .p . f . L
L = XL / 2 .  Δ . f
= (14,1 / 2 . 3,14 . 50) . 100 mH
= 44,9 mH