LANJUTAN TUGAS FISIKA

2) Rangkaian Induktif Murni

Rangkaian induktif murni hanya memiliki induktansi L, seperti

pada gambar 6. Untuk fasor Im mendatar dengan sudut fase ? t,

diperoleh fasor Vm dengan sudut fase (? t + 90o) seperti ditunjukkan

pada gambar 7 Jadi pada rangkaian induktif murni, tegangan

mendahului arus sebesar 90o atau

?

rad, atau arus terlambat terhadap tegangan sebesar 90o.

Jika i = Im sin ? t maka V = Vm sin (? t + 90o)

Jika V = Vm sin ? t maka i = Im sin (? t – 90o)

3) Rangkaian kapasitif murni

Rangkaian kapasitif murni hanya memiliki kapasitansi C, sepereti

pada gambar 8 Untuk fasor vm dengan sudut fase (? t – 90o). Jadi, pada

rangkaian kapasitif murni, tegangan terlambat 90o ( ?2 ) terhadap arus

atau arus mendahului 90o ( ?2 ) terhadap tegangan.

Hambatan R tidak dipengaruhi oleh frekuensi arus bolak-balik, tetapi XL

dan XC dipengaruhi oleh frekuensi ac.

Diagram fasor, R, XL, dan Xc dengan acuan fasor i dalam arah mendatar

4) Rangkaian RLC secara Seri

Yang dimaksud rangkaian RLC secara seri ialah rangkaian dari

hambatan murni (R) induktor (L) dan kapasitor (C) yang ketiganya

dihubungkan secara seri

Karena R, L dan C dirangkaikan secara seri, maka arus yang melalui

ketiga penghambat tersebut mempunyai besar, arah dan fase yang

sama.

5) Rangkaian pararel

Jika beberapa hambatan masing-masing ujungnya dihubungpkan

pada titik yang sama dalam suatu rangkaian, hambatan-hambatan

tersebut dirangkaikan secara pararel. Pada rangkaian pararel antara setiap

ujung-ujung setiap penghambat mempunyai beda tegangan yg sama baik

besar, arah maupun fasenya. Jika arus ditulis dalam bentuk bilangan

kompleks, maka arus total (It) pada rangkaian pararel sama dengna

jumlah arus, dari masing-masing penghambat.

Admitansi dinyatakan dalam satuan ampere/volt atau mho (kebalikan dari

ohm). Persamaan admitansi untuk rangkaian pararel.

Yt = Y1 + Y2 + Y3.................................................................. (2.18)

Jadi pada rangkaian pararel, admitansi total (Yt), sama dengan jumlah

admitansi-admitansi yang dirangkai secara pararel.

Dalam sistem bilangan kompleks, impedansi mempunyai dua komponen,

masing-masing pada sumbu khayal dan pada sumbu nyata. Komponen

impedansi pada sumbu khayal disebut reaktansi (X = XL – XC) dan

resistansi (R). Hubungan antara reaktansi dan resistansi dinyatakan oleh

persamaan:

Z = R + j (XL – XC) = R + jX

Untuk admitansi, komponen pada sumbu khayal disebut sukseptansi (b)

dan komponen pada sumbu nyata disebut konduktansi (g). Hubungan

antara sukseptansi dan konduktansi dinyatakan oleh persamaan:

Y = g + jb

6) Rangkaian campuran seri dan pararel

Pada umumnya akan lebih banyak dijumpai suatu rangkaian yang

bersifat campuran, yaitu gabungan rangkaian pararel. Rangkaian

campuran yang sederhana dapat berupa seri dari beberapa pararel atau

pararel dari beberapa seri. Rangkaian campuran yang sederhana dapat

diselesaikan dengan rumus-rumus rangkaian seri dan rangkaian pararel

secara terpadu.

7) Transformasi delta ? Wye

Ada rangkaian-rangkaian tertentu yang tidak dapat diselesaikan

dengan metode seri-pararel secara langsung.

Rangkaian seperti gambar16 dapat diselesaikan dengan seri-pararel

setelah bentuknya diubah dengan transformasi ? ? Y. Sedang

rangkaian di bawah ini, perlu diubah dengan transformasi Y ? ?

Rangkaian bentuk ? dengan impedansi Z1, Z2, dan Z3 ditransformasikan

menjadi bentuk Y yang teridri dari impedansi Za, Zb, dan Zc.

Hubungan antara Za, Zb, dan Zc dengan Z1, Z2, dan Z3, dicari atas

dasar, impedansi antara A dan B pada bentuk ? dan Y sama besar.

Demikian juga untuk impedansi antara AC dan BC.

Pada rangkaian ? , arus dari A ke B melalui impedansi Z1 serta Z2 dan

Z3. Sedang pada bentuk Y arus dari A ke B hanya melalui satu jalan

dengan impedansi seri Za dan Zb.

Pada bentuk ? , impedansi antara A dan B,

8) Daya pada rangkaian arus bolak-balik

1. Daya rata-rata (P) adalah jumlah daya sesaat dalam suatu selang

waktu dibagi dengan waktunya. Jika daya sesaat dinyatakan dengan

(P), maka daya rata-rata (P) untuk selang waktu satu periode (T),

Di mana V dan I menyatakan tegangan dan arus sesaat.

Misalkan pada suatu rangkaian antara arus dan tegangan berbeda

fase ?, dimana V mendahului I,

Daya rata-rata,

P = VI cos ?

P = daya rata-rata

VI = daya semu (apparent power)

cos ? = faktor daya (power faktor = Pf)

V & I = tegangan dan arus efektif

? = sudut fase antara V dan I

2. Daya kompleks (s) adalah perkalian tegangan (V) dan konjugate arus

(I).

Misalkan beda fase antara tegangan (V) dan arus (I) = ?. Jika I =

I ? ? maka V = V ? ? ? ? , dan konjugate dari arus, I = I ? ? ?

S = V.I* = (V ? ? + ?) x (I ? -? )

= V I ? ?

S = VI cos ? + j VI sin?………………………..…………………..(2.26)

Komponen daya kompleks pada sumbu nyata disebut daya aktif (P).

Sedang komponen daya kompleks pada sumbu khayal disebut daya

reaktif (Q).

Jadi daya kompleks,

S = VI* = V I ? ?

= VI cos? + j VI sin?

S = P + j Q.....………………………………………………………..

S = daya kompleks

S = daya semu =

P 2 ? Q 2

= V I ? ZI2 ?

V 2

Z

……………………………………….…………..(2.28)

P = daya aktif = daya nyata = daya rata-rata

= VI cos ? …………………………………………...…….………...(2.29)

cos ? = faktor daya (Pf)

Q = daya reaktif

= VI sin ?……………………………………….………………………..(2.30)

sin ? = faktor reaktif.

3. Satuan daya

a. Daya semu,

S = VI volt –ampere (VA) atau kilo volt ampere (KVA)

b. Daya rata-rata,

P = VI cos ? watt atau kilo watt (KW)

c. Daya reaktif

Q = VI sin ? volt-ampere-reaktif (VAR)

d. Hubungan antara satuan KVA, KW dan KVAR

Z1 = ? Z6 = 6 – j3 ?

Z2 = 2 - j3 ? Z7 = 8 – j6 ?

Z3 = 0 + j6 ? Z8 = 4 – j4 ?

Z4 = 2 + 10? Z9 = 0 + j2 ?

Z5 = 5 – j12 ? Z10 = 1 + j7 ?

VAB = 15 ? 0

BAB IV. PENUTUP

Setelah menyelesaikan modul ini, anda berhak untuk mengikuti tes

praktik untuk menguji kompetensi yang telah anda pelajari. Apabila anda

dinyatakan memenuhi syarat kelulusan dari hasil evaluasi dalam modul ini,

maka anda berhak untuk melanjutkan ke topik/modul berikutnya.

Mintalah pada guru/instruktur untuk melakukan uji kompetensi

dengan sistem penilaian yang dilakukan secara langsung oleh asosiasi profesi

yang berkompeten apabila anda telah menyelesaikan suatu kompetensi

tertentu. Atau apabila anda telah menyelesaikan seluruh evaluasi dari setiap

modul, maka hasil yang berupa nilai dari guru/instruktur atau berupa

portofolio dapat dijadikan sebagai bahan verifikasi oleh asosiasi profesi.

Kemudian selanjutnya hasil tersebut dapat dijadikan sebagai penentu standar

pemenuhan kompetensi tertentu dan bila memenuhi syarat anda berhak

mendapatkan sertifikat kompetensi yang dikeluarkan oleh asosiasi profesi.

DAFTAR PUSTAKA

Paseno, 1986. Arus Rangga. Jakarta, Indonesia: Karunika.

Soetarmo, 1979. FISIKA 3 SMA kelas 3 semester lima & enam. Surakarta,

Indonesia: Widya duta.

Millman dan Halkias, 1986. Elektronika Terpadu. Jakarta, Indonesia:

Erlangga.

Sutrisno, 1990. Listrik Magnet. Bandung, Indonesia: ITB Bandung.