Arus Bolak Balik: Rangkaian, Rumus, & Contoh Soal
Table of content:
Hai semua temanku
Pada kesempatan kali ini kita akan membahas tentang arus bolak-balik
Oke langsung saja kita mulai pembahasan materinya
Definisi Arus Bolak-balik
Saat ini listrik merupakan sarana penunjang kebutuhan yang sangat penting bagi kehidupan manusia.
Baca Juga:
Listrik sendiri terdiri dari dua jenis yaitu: listrik DC dan listrik bolak-balik AC.
Kali ini kita hanya akan fokus pada arus bolak-balik yang memiliki pengertian arus dan tegangan listrik yang besarannya berubah terhadap waktu dan mengalir dalam dua arah.
Bentuk sinyal atau bentuk gelombang arus listrik bolak-balik idealnya adalah sinusoidal.
Bentuk gelombang sinusoidal ini memungkinkan aliran energi yang efisien. Listrik arus bolak-balik umumnya dihasilkan oleh pembangkit listrik milik PLN atau mitranya.
Baca Juga:
Arus bolak-balik dapat dianalisa dengan rangkaian seperti berikut ini
Rangkaian Arus Bolak-balik
Rangkaian Resistor
Rangkaian resistor bila dihubungkan dengan arus bolak-balik akan mengakibatkan penurunan potensial listrik pada rangkaian atau dengan kata lain sebagai pembatas arus masuk.
Sirkuit Induktor
Induktor juga memiliki nilai resistansi yang biasa disebut reaktansi induktif saat arus bolak-balik mengalir.
Nilai resistansi induktor ini bergantung pada frekuensi sudut arus bolak-balik.
Baca Juga:
Sirkuit Kapasitor
Rangkaian kapasitor merupakan rangkaian unik dimana rangkaian ini dapat menyimpan energi listrik secara sementara.
Jika arus bolak-balik mengalir melalui kapasitor, maka akan menimbulkan resistansi semu atau yang biasa dikenal dengan reaktansi kapasitif.
Nilai reaktansi kapasitif tergantung pada kapasitas kapasitor dan frekuensi sudut.
Setelah kita mempelajari pengertian dan macam-macam rangkaian arus bolak balik beserta diagramnya, mari kita mulai menerapkannya pada persamaan matematika untuk menyelesaikan masalah yang terjadi di kehidupan nyata.
Baca Juga:
Baca juga efek Compton.
Formula Arus Bolak-balik
Ada beberapa persamaan matematika dalam arus bolak-balik diantaranya:
Persamaan Umum
V = Vmax sin ωt
Baca Juga:
Formula untuk Arus Melalui Resistor
SAYAR = VR/R
SAYAR = VM/R sin ωt
SAYAR = sayaM dosa ωt
Baca Juga:
Rumus Tegangan Melalui Resistor
VR = Vm sin ωt
Formula untuk Arus Melalui Induktor
SAYAL = VM sin (ωt-1/2 π) /ωL
Baca Juga:
SAYAL = sayaM sin (ωt-1/2 π)
Rumus Tegangan Melalui Induktor
VL = Vm sin ωt
Rumus Arus Melalui Kapasitor
Baca Juga:
SAYAC = ω CVM sin (ωt+1/2 π)
SAYAC = sayaM sin (ωt+1/2 π)
Rumus Tegangan Melalui Kapasitor
VC = Vm sin ωt
Baca Juga:
Di mana
- C = kapasitor
- L = Induktor
- R = Resistor
- I = Arus (A)
- V = Tegangan (V)
- ω = frekuensi sudut
- t = waktu (s)
Baca juga Gaya Sentripetal & Sentrifugal.
Contoh Masalah Alternating Current
1. Sebuah generator menghasilkan tegangan sinusoidal dengan persamaan V = 200 sin 200t. Berapa nilai dari:
Diskusi
Baca Juga:
Dikenal
V = 200 sin 200t
Penyelesaian
Persamaan umum untuk tegangan AC
Baca Juga:
V = Vmax sin ωt
Dari sini dapat disimpulkan bahwa tegangan maksimum atau Vmax adalah 200V
ω = 200
2pif = 200
Baca Juga:
f = 100/pi
f = 31,81 Hz
Jadi frekuensi gelombang tersebut adalah 31,81 Hz
2. Perhatikan gambar di bawah ini
Baca Juga:
Jika tegangan maksimum sumber arus bolak-balik = 220 V, maka arus maksimum yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah….
Diskusi
Dikenal
R = 60Ω
Baca Juga:
XL = 240Ω
XC = 40Ω
Vmaks = 220V
Penyelesaian
Baca Juga:
Z = kuadrat (602+(240-40)2)
Z = kuadrat (602+2002)
Z = 208,81 Ω
Im = Vm/Z
Baca Juga:
Im = 220 / 208,81
Im = 1,1 A
Jadi nilai arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah 1,1 A
Mungkin itu saja pembahasan tentang arus bolak-balik. Baca juga Energi kinetik.
Baca Juga:
semoga bermanfaat
rumuspintar.com
Artikel Terkait
