1. Analisis keadaan rangkaian arus bolak balik sinusoidal dengan tegangan dan arus yang berubah secara sinusoidal.
2. Impedansi suatu elemen terdiri dari resistansi dan reaktansi. Impedansi rangkaian ditentukan oleh susunan elemen-elemennya.
3. Hukum Kirchhoff diterapkan untuk menganalisis rangkaian arus bolak balik dengan mempertimbangkan faktor fasa pada tegangan dan arus.
1. 1
ANALISIS KEADAAN TUNAK RANGKAIAN
ANALISIS KEADAAN TUNAK RANGKAIAN ARUS
BOLAK BALIK ALTERNATING CURRENT (AC)
TF2105 Rangkaian Listrik dan Elektronika
Suprijanto
2. 2
TEGANGAN DAN ARUS SINUSOIDAL
tegangan dan arus selain berubah nilainya, polaritasnya juga berubah
Secara matematis tegangan
3. 3
TEGANGAN DAN ARUS SINUSOIDAL
Untuk mempermudah perhitungan, tegangan sinusiodal ini dinyatakan :
VR dan VI masing-masing adalah bagian nyata dan bagian imajiner dari V.
Untuk menyatakan amplituda tegangan bolak balik :
4. 4
IMPEDANSI
Dalam arus bolak balik elemen listrik elemen yang terlibat : R, L dan C
Impedansi : Z = R + jX
Hukum Ohm yang lebih umum : V = ZI
Impedansi Induktor (ZL) :
Jika
7. 7
RANGKAIAN SERI RL
Impedansi dalam fasor
Impedansi dalam kompleks
tegangannya dinyatakan dengan notasi fasor :
Karena arus yang terjadi tertinggal fasanya oleh tegangan, maka rangkaian seri RL ini
disebut sebagai rangkaian lagging.
10. 10
RANGKAIAN SERI RC
Impedansi dalam fasor
Impedansi dalam kompleks
Karena arus yang terjadi mendahului tegangan, maka rangkaian seri RC ini disebut
sebagai rangkaian leading.
12. 12
ADMITANSI
Untuk menganalisis rangkaian-rangkaian paralel dengan lebih mudah biasanya digunakan
pengertian admitansi (Y)yang merupakan kebalikan dari impedansi (Z) dengan satuan mho
atau S (Siemens).
Kebalikan dari resistansi (R) disebut kondukstansi (G)
kebalikan dari reaktansi (X) disebut suseptansi (B)
Admitansi kompleks
Impedansi kompleks
21. 21
HUKUM KIRCHOFF PADA ARUS BOLAK BALIK
Pada HKT untuk arus searah, jumlah aljabar dari tegangan pada suatu simpal
harus nol. Untuk arus bolak balik, jumlah fasanya juga harus nol.
Pada HKA untuk arus searah, jumlah aljabar dari arus pada suatu titik cabang harus nol.
Untuk arus bolak balik, jumlah fasanya juga harus nol.
Jumlah tegangan dan arus kompleks harus nol.
22. 22
HUKUM KIRCHOFF PADA ARUS BOLAK BALIK
Hitung arus I1 pada rangkaian di bawah ini dengan menggunakan hukum Kirchoff.
25. 25
HUKUM KIRCHOFF PADA ARUS BOLAK BALIK
Tentukan tegangan VAB pada rangkaian listrik di bawah ini.
elemen-elemen yang terhubung seri
digabungkan terlebih dahulu
29. 29
DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK
daya sesaat
daya rata-rata
daya rata-rata yang diserap oleh suatu elemen dua terminal
30. 30
DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK
Tegangan dan arus dinyatakan dengan notasi fasor
31. 31
DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK
Hitung daya rata-rata yang diserap oleh semua elemen pada rangkaian listrik di bawah
ini. Bandingkan dengan daya rata-rata yang dikeluarkan oleh sumber tegangan.
formula pembagian arus
36. 36
DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK
Hitung daya rata-rata yang diberikan oleh generator yang bekerja pada frekuensi 60
Hz , daya yang diserap oleh beban dan daya yang didisipasi oleh impedansi generator
pada rangkaian di bawah ini.
37. 37
DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK
Menghitung impedansi sumber dan impedansi beban :
Z Induktif
Z kapasitif
Z Load
Z Load
Menghitung arus :
38. 38
DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK
Z Load
Menghitung arus :
Menghitung daya disipasi pada beban:
39. 39
DAYA PADA ARUS BOLAK BALIK
Z Load
Menghitung daya yang diberikan oleh generator:
Menghitung daya yang didisipasi oleh impedansi generator :
40. 40
DAYA KOMPLEKS
Misalkan suatu elemen dua terminal masing-masing mempunyai fasor
tegangan dan arus :
Daya kompleks didefinisikan
Bagian nyata dari daya kompleks
Bagian maya dari daya kompleks
41. 41
DAYA KOMPLEKS
Bagian nyata = daya disipasi (P)
Bagian maya = daya reaktif (Q)
daya disipasi(P) dan daya reaktif(Q) dapat dihitung dengan terlebih dahulu
menentukan daya kompleksnya (S).
Daya kompleks sebagai daya tampak ( apparent power)
Daya disipasi sebagai daya aktif Daya terdisipasi dalam tahanan
Daya reaktif sebagai daya yang tersimpan didalam kapasitor & induktor.
42. 42
DAYA KOMPLEKS
Daya reaktif sebagai daya yang tersimpan didalam kapasitor & induktor.
Daya disipasi sebagai daya aktif Daya terdisipasi dalam tahanan
Faktor daya(pf) = perbandingan antara daya reaktif dan daya tampak
43. 43
DAYA KOMPLEKS
Hitung daya yang terdisipasi dalam R, daya yang tersimpan dalam kapasitor, daya yang
tersimpan dalam induktor dan tunjukkan bahwa jumlah ketiga daya ini sama dengan daya
kompleks yang diberikan oleh sumber tegangan.
Menghitung daya kompleks yang keluar dari sumber tegangan :