Rangkain arus bolak balik kelas xii

1. Rangkaian Arus Bolak-balik
KELAS XII/2

2. fakta

3. Di rumah kita menggunakan
listrik AC ,
mengapa lampu tidak
berkedip-kedip ketika
menyala?

4. Di Indonesia listrik bolak-balik (AC) dipelihara dan
berada dibawah naungan PLN, Indonesia
menerapkan listrik bolak-balik dengan frekuensi
50Hz.
Tegangan standar yang diterapkan di Indonesia
untuk listrik bolak-balik 1 (satu) fasa adalah 220 volt.
Tegangan dan frekuensi ini terdapat pada rumah
anda, kecuali jika anda tidak berlangganan listrik PLN.

5. Kompetensi Dasar
3.6 Menganalisis rangkaian arus bolak-balik (AC)
serta penerapannya.
4.6 Memecahkan masalah terkait rangkaian
arus bolak-balik (AC) dalam kehidupan
sehari-hari.

6. Peta Konsep

7. Apa itu Arus Bolak – Balik ( AC ) ?

8. • Pada umumnya semua tenaga listrik yang
dihasilkan oleh berbagai sumber pembangkit
tenaga listrik adalah berupa arus bolak-balik dan
tegangan bolak-balik yang dihasilkan oleh
generator yang digerakkan dengan energi yang
berasal dari sumber daya alam.
• Arus bolak-balik atau Alternating Current (AC)
yaitu arus listrik yang besar dan arahnya yang
selalu berubah-ubah secara periodik.
Pengertian

9. Bagaimana arus bolak-balik dan tegangan bolak-
balik terbentuk ???

10. Sumber Arus Bolak-balik
Generator arus bolak-balik yang prinsip kerjanya pada
perputaran kumparan dengan kecepatan sudut ω yang berada di
dalam medan magnetik.Sumber ggl bolak-balik tersebut akan
menghasilkan tegangan sinusoida berfrekuensi f.
“Apabila kecepatan sudut ω kumparan semakin besar, maka
semakin besar ggl dan semakin besar pula tegangan sinusoida berfrekuensi f yang
dihasilkan”
Gambar 2. Lambang
sumber arus
bolak-balik
Gambar 1. Generator AC
PRINSIP

11. Kuat Arus dan Tegangan AC
Tegangan listrik dan arus listrik
yang dihasilkan generator
berbentuk tegangan dan arus
listrik sinusoida.
Persamaan tegangan
sebagai fungsi waktu, yaitu:
V= 𝑉𝑚 sin 2𝜋 𝑓𝑡
Persamaan Arus yang
dihasilkan :
I= 𝐼𝑚 sin 2𝜋 𝑓𝑡
konsep

12. fasor
Fasor suatu besaran dilukiskan sebagai suatu vektor
yang besar sudut putarnya terhadap sumbu horizontal
(sumbu x) sama dengan sudut fasenya.
Fasor berasal dari bahasa Inggris Phasor .
Fasor dinyatakan dengan suatu vektor yang nilainya
tetap berputar berlawanan dengan putaran jarum jam.
Gambar. Diagram fasor arus Gambar. Diagram fasor tegangan
konsep

13. Pengertian Sudut Fase dan Beda Fase
dalam Arus Bolak-Balik
• Arus dan tegangan bolak-balik (AC) dapat dilukiskan
sebagai gelombang sinusoida, jika besarnya arus dan
tegangan dinyatakan dalam persamaan :
dan
• Di mana ωt atau (ωt+90°) disebut sudut fase yang
sering ditulis dengan lambang θ.
• Sedangkan besarnya selisih sudut fase antara kedua
gelombang tersebut disebut beda fase.
konsep

14. Pengertian Sudut Fase dan Beda Fase
dalam Arus Bolak-Balik
• Berdasarkan persamaan antara tegangan dan kuat arus listrik
tersebut dapat dikatakan bahwa antara tegangan dan kuat
arus listrik terdapat beda fase sebesar 90° dan dikatakan
arus mendahului tegangan dengan beda fase sebesar 90°.
• Apabila dilukiskan dalam diagram fasor dapat digambarkan:
Gambar. Grafik arus dan
tegangan sebagai fungsi
waktu dengan beda fase
90°.
FAKTA

15. Nilai Efektif
Nilai efektif arus sinusoidal didefinisikan sebagai harga arus
sehingga menghasilkan energi kalor rata-rata yang sama pada
arus searah pada suatu hambatan R.
Hubungan antara nilai efektif dan nilai maksimum dapat
dinyatakan dalam persamaan :
konsep

16. Nilai Rata-Rata Arus Bolak-Balik
Nilai arus bolak-balik yang setara dengan arus searah
untuk memindahkan sejumlah muatan listrik yang
sama dalam waktu yang sama pada sebuah penghantar
yang sama.
Hubungan antara nilai arus dan tegangan arus bolak-
balik dengan nilai arus dan tegangan maksimumnya
dinyatakan dalam persamaan :

17. 1
2

18. Alat Ukur Arus Bolak-balik
Multimeter Digital
Mengukur nilai efektif
tegangan dan nilai efektif
kuat arus AC
Mengukur tegangan
maksimum dan tegangan
puncak ke puncak
Osiloskop
FAKTA

19. RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK

20. Simbol pada rangkaian AC
(a) Generator
(b) Hambatan
(c) Induktor
(d) kapasitor

21. 1. Rangkaian Hambatan pada Arus Bolak-Balik
(Rangkaian Resistif)
• Rangkaian hambatan/resistor
dalam arus bolak-balik (AC)
berfungsi sebagai pembatas
arus listrik yang masuk atau
menurunkan potensial listrik
dalam rangkaian .
• Antara arus dan tegangan
pada hambatan dengan arus
dan tegangan pada sumber
tidak mengalami perubahan
fase.
konsep

22. • arus dan tegangan pada
hambatan/resistor adalah
sefase.
• Besarnya kuat arus yang
melalui hambatan dapat
dinyatakan dari hukum Ohm
yaitu :
“Pada rangkaian dengan R tetap, semakin besar beda potensial maka besarnya
arus yang mengalir melalui hambatan tersebut semakin besar”
PRINSIP

23. Latihan soal
Dalam rangkaian AC, R = 40Ω , Vm = 100 V,
dan frekuensi generator f = 50 Hz. Dianggap
tegangan pada ujung-ujung resistor VR = 0 ketika t =
0. Tentukan:
a. arus maksimum,
b. frekuensi sudut generator,
c. arus melalui resistor pada t =
1
75
s,
d. arus melalui resistor pada t =
1
150
s

24. penyelesaian

25. Rangkaian Induktor dalam Rangkaian
Arus AC
Besarnya tegangan pada ujung-ujung induktor sama dengan
tegangan sumber.sehingga berlaku :
VL = V = Vmax sin ω t
IL = Imax sin (ω t - 90o)
Perhatikan gambar rangkaian
induktor yang dihubungkan
dengan sumber tegangan AC.
konsep

26. Arus listrik dengan tegangan listrik terjadi selisih sudut fase
sebesar 90o atau
𝜋
2
di mana kuat arus ketinggalan terhadap
tegangan dengan selisih sudut fase 90o.
Perbedaan fase antara kuat arus dan tegangan
pada induktor dapat digambarkan dengan
diagram fasor :
FAKTA

27. Apabila kita perhatikan persamaan
𝑉𝑚𝑎𝑥
ωL
= Imax
identik dengan I =
𝑉
𝑅
pada hukum Ohm,
di mana ω L merupakan suatu hambatan yang
disebut dengan reaktansi induktif yang
diberi lambang XL yang besarnya dinyatakan :
XL =ωL = 2 𝝅 𝒇L
di mana :
XL = reaktansi induktif (Ohm )
L = induktansi diri induktor (Henry = H)
ω = frekuensi anguler/sudut (rad/s)
f = frekuensi linier (Hertz = Hz)

28. Latihan soal
Sebuah induktor mempunyai induktansi 0,05 H
dihubungkan dengan sumber tegangan AC yang
mempunyai tegangan V = 20 sin 120 𝝅 t.
Hitunglah :
a. reaktansi induktif,
b. kuat arus maksimum yang mengalir pada
induktor!

29. Penyelesaian :
Dari persamaan V = 20 sin 120 𝝅 t diperoleh bahwa
Vmax = 20 Volt dan f = 60 Hz
sehingga dapat dicari :
a. XL = ωL = 2 𝝅 fL
= 2 x 3,14 x 60 x 0,05
= 6,28 x 3 = 18,84 Ω
b. I =
𝑉𝑚𝑎𝑥
xL
= 20
18,84
= 1,06 A

30. Dalam suatu rangkaian arus
AC yang terdiri atas kapasitor
mempunyai sifat :
• antara Tegangan dan Arus
memiliki beda fase,
Arus mendahului Tegangan
dengan beda sudut fase sebesar
90o atau
𝜋
2
.
Rangkaian kapasitor dalam Rangkaian
Arus AC konsep
FAKTA

31. Besarnya kuat arus listrik yang mengalir dalam
kapasitor dapat dinyatakan dengan laju
perpindahan muatan listrik pada keping
kapasitor tersebut yang dinyatakan :
Ic =
𝑑𝑞
𝑑𝑡
= ω.C.Vm.cos ωt ,
dimana cos ω t = sin (ω t + 90o) = sin (ω t +
𝜋
2
)
Ic = ω C Vmax sin (ω t +
𝜋
2
)
=
𝑉𝑚𝑎𝑥
1
ωC
sin (ω t +
𝜋
2
)
=
𝑉𝑚𝑎𝑥
1
ωC
konsep

32. Ic=
𝑉𝑚𝑎𝑥
1
ωC
, identik dengan hukum Ohm I=
𝑉
𝑅
dengan besarnya sebuah hambatan atau reaktansi
kapasitif Xc =
1
ω C
Besarnya dinyatakan :𝑋𝐶 =
1
𝜔𝐶
=
1
2𝜋𝑓𝐶
di mana :
XC = reaktansi induktif (Ohm =Ω)
C = kapasitas kapasitor (Farad = F)
ω = frekuensi anguler/sudut (rad/s)
f = frekuensi linier (Hertz = Hz)

33. latihan soal
Sebuah kapasitor 50 μF dihubungkan dengan sumber
tegangan arus bolak-balik.Arus yang mengalir pada
rangkaian adalah I = (4.sin100t) A. Tentukan
persamaan tegangan ada kapasitor itu!

34. Penyelesaian :
Diketahui:
C = 50 μF = 5×10-5 F
I = (4.sin100t) A
Ditanya: Persamaan
tegangan V = ...?
Jawab:
I = (Im.sin ω t) A
I = (4.sin100t) A
maka,
Im = 4 A
ω = 100 rad/s

35. PROSEDURE

36. Rangkaian Seri RC
sebuah rangkaian seri hambatan dan kapasitor yang
dihubungkan dengan sumber tegangan AC sebesar V, yang
disebut rangkaian seri RC.
• VR menyatakan
tegangan pada ujung-
ujung hambatan (R),
• VC menyatakan tegangan pada ujung-ujung induktor.
• rangkaian ini nilai VR sefase dengan arus listrik, sedangkan VC tertinggal
arus sebesar 90o
• besarnya tegangan V dapat dicari dengan menjumlahkan nilai VR dan VC
secara vektor (fasor) yaitu :
konsep

37. Sedangkan VR = I R
VL = I Xc
Maka ,
𝑉 = 𝐼2𝑅 2
+ 𝐼2Xc2
𝑉 = 𝐼 𝑅 2
+ Xc2
Sesuai dengan hukum Ohm V = I.R bahwa nilai 𝑅2 + 𝑋𝑐2
merupakan suatu jenis hambatan dalam rangkaian AC yang
disebut impedansi, 𝑍 = 𝑅2 + 𝑋2

38. Besarnya sudut pergeseran antara arus dan tegangan pada
rangkaian seri RC tidak lagi sebesar, melainkan kurang dari
90o di mana tegangan tertinggal terhadap arus.
Besarnya pergeseran fase antara arus dan
tegangan dinyatakan:
tan 𝜑 =
𝑉𝑐
𝑉𝑅
=
𝑋𝑐
𝑅
FAKTA

39. Latihan soal
Sebuah kapasitor dengan kapasitas 5 𝜇F disusun
seri dengan hambatan sebesar 300 Ω dihubungkan
dengan sumber tegangan AC sebesar
V = 200 sin 500t . Tentukan besarnya :
a. reaktansi kapasitif,
b. impedansi rangkaian,
c. kuat arus maksimum,
d. beda fase antara arus dan tegangan, dan
e. tuliskan bentuk persamaan arus sesaatnya!

40. Penyelesaian :
Dari persamaan tegangan V= Vmax sin 𝜔t
diketahui bahwa
Vmax = 200 volt dan 𝜔 = 500 rad/s, maka dapat
dicari :

42. Rangkaian Seri RL
Gambar di atas menggambarkan sebuah rangkaian
seri hambatan dan induktor yang dihubungkan dengan
sumber tegangan AC sebesar V, yang disebut rangkaian seri
RL.
konsep

43. • VR tegangan pada ujung (R)
• VL tegangan pada ujung-ujung Induktor.
• Dalam rangkaian ini nilai VR sefase dengan
arus listrik,
• sedangkan VL mendahului arus sebesar 90o.
Sehingga besarnya tegangan V dapat dicari dengan
menjumlahkan nilai VR dan VL secara vektor (fasor)
yaitu :

44. Sedangkan VR = I R
VL = I XL
Maka ,
Sesuai dengan hukum Ohm V = I.R bahwa nilai 𝑅2 + 𝑋𝐿
2
merupakan suatu jenis hambatan dalam rangkaian AC yang
disebut impedansi, Z= 𝑅2 + 𝑋𝐿
2

45. Besarnya sudut pergeseran antara arus dan tegangan
pada rangkaian seri RL tidak lagi sebesar 90o,
melainkan kurang dari 90o, di mana tegangan
mendahului arus.
Besarnya pergeseran fase antara arus dan tegangan
dinyatakan:
tan 𝜑 =
𝑉𝐿
𝑉𝑅
=
𝑋𝐿
𝑅
FAKTA

46. Latihan soal
Sebuah induktor bila diukur menggunakan ohm
meter memiliki hambatan 40 Ωdan jika dipasang
pada arus bolak balik akan mengalir arus sebesar 2
A. pada tegangan berapa volt induktor tersebut
dipasang supaya reaktansi induktifnya 30 Ω!

47. Rangkaian Seri R, L dan C

48. Rangkaian seri RLC banyak digunakan pada osilator untuk
membangkitkan getaran gelombang elektromagnetik. Pada rangkaian
ini akan terjadi peristiwa resonansi, yaitu peristiwa ikut bergetarnya
suatu benda karena getaran benda lain. Resonansi pada rangkaian
seri RLC terjadi saat harga VL= VC atau XL= XC
. Perhatikan diagramfasor berikut!
konsep

49. a. Sudut Fase antara Kuat Arus dan Tegangan
Tegangan antara ujung-ujung resistor , induktor dan kapasitor yang
dialiri arus bolak-balik 𝑖 = 𝐼𝑚 sin 𝜔𝑡, masing-masing adalah
𝑉𝑅 = 𝑉
𝑚 sin 𝜔𝑡
𝑉𝐿 = 𝑉
𝑚 sin(𝜔𝑡 + 90°)
𝑉𝐶 = 𝑉
𝑚 sin(𝜔𝑡 − 90°)
Jika kita tetapkan sudut 𝜔𝑡 sebagai acuan sumbu X maka diagram
fasor untuk arus i, tegangan 𝑉𝑅, 𝑉𝐿, dan 𝑉𝐶 dirtunjukkan pada gambar.
Tegangan antara ujung-ujung rangkaian seri RLC, yaitu 𝑉𝐴𝐵 = 𝑉 adalah
jumlah fasor antara 𝑉𝑅, 𝑉𝐿, dan 𝑉𝐶.
𝑉 = 𝑉𝑅 + 𝑉𝐿 + 𝑉𝐶
konsep

50. Besar tegangan 𝑽𝑨𝑩 atau V adalah
Arah fasor V, yaitu sama dengan beda sudut fase antara kuat arus
dan tegangan 𝜑 dihitung dengan menggunakan perbandingan tangen
(tan).
tan 𝜑 =
𝑉𝐿 − 𝑉𝐶
𝑉𝑅
Kita dapat menentukan beda sudut fase antara kuat arus dan tegangan
dengan meninjau diagram fasor impedansi. Kita telah mengetahui
bahwa tegangan masing-masing komponen dapat dinyatakan dengan
𝑉𝑅 = 𝑖 𝑅, 𝑉𝐿 = 𝑖 𝑅, dan 𝑉
𝑐 = 𝑖 𝑅

51. c. Impedansi Rangkaian RLC
Efek hambatan total yang dilakukan oleh R, induktor 𝑋𝐿, dan kapasitor
𝑋𝐶 dalam rangkaian arus bolak-balik dapat kita gantikan dengan
sebuah hambatan pengganti, yang kita sebut dengan impedansi Z
rangkaian RLC (lihat gambar 6.39a dan b), sehingga berlaku hukum
Ohm 𝑉𝐴𝐵 = 𝑉 = 𝑖𝑍.
𝑖𝑍 = 𝑖𝑅 2 + 𝑖𝑋𝐿 − 𝑖𝑋𝐶
2 = 𝑖 𝑅2 + 𝑋𝐿 − 𝑋𝐶
2
𝑍 = 𝑅2 + 𝑋𝐿 − 𝑋𝐶
2
𝑉 = 𝑉𝑅
2
+ 𝑉𝐿 − 𝑉𝐶
2

52. Persamaan umum impedansi :
𝑍 = 𝑅2 + 𝑋2 dengan 𝑋 = 𝑋𝐿 − 𝑋𝐶
Kasus-kasus rangkaian ac
Mengandung R, L, dan C → 𝑋 = 𝑋𝐿 − 𝑋𝐶 → 𝑍 = 𝑅2 + 𝑋𝐿 − 𝑋𝐶
2
Mengandung R dan L → 𝑋 = 𝑋𝐿 → 𝑍 = 𝑅2 + 𝑋𝐿
2
Mengandung R dan C → 𝑋 = 𝑋𝐶 → 𝑍 = 𝑅2 + 𝑋𝐶
2
Mengandung L dan C → 𝑅 = 0; 𝑋 = 𝑋𝐿 − 𝑋𝐶 → 𝑍 = 0 + 𝑋2 = 𝑋𝐿 − 𝑋𝐶

53. Kita juga dapat menganalogi Z dengan V, R dengan 𝑉𝑅, 𝑋 dengan
𝑉
𝑥, 𝑋𝐿 dengan 𝑉𝐿 dan 𝑋𝐶 dengan 𝑉𝐶, memberikan persamaan
umum tegangan ac.
𝑉 = 𝑉𝑅
2
+ 𝑉𝑋
2
dengan 𝑉𝑋 = 𝑉𝐿 − 𝑉𝐶
Kita juga dapat menyatakan rumus tangen 𝜑 dengan notasi yang
lebih umum ini sebagai
tan 𝜑 =
𝑋
𝑅
dengan 𝑋 = 𝑋𝐿 − 𝑋𝐶
tan 𝜑 =
𝑉𝑋
𝑉𝑅
dengan 𝑉𝑋 = 𝑉𝐿 − 𝑉𝐶

54. Prosedure

56. d. Resonansi pada Rangkaian RLC
Ada tiga kemungkinan sifat rangkaian yang dapat terjadi pada
rangkaian seri RLC, seperti yang ditunjukkan diagram fasor impedansi
pada gambar 6.40a, b dan c.
Kemungkinan pertama, reaktansi induktif rangkaian lebih besar
daripada reaktansi kapasitif rangkaian: 𝑋𝐿 > 𝑋𝐶 (gambar 6.40a)
sehingga tan 𝜑 =
𝑋𝐿−𝑋𝐶
𝑅
bernilai positif, atau sudut fase 𝜑 bernilai
positif. Dalam kasus ini, tegangan mendahului arus dan rangkaian
disebut bersifat induktif.
Gambar 6.40a 𝑋𝐿 > 𝑋𝐶, sudut fase 𝜑 bernilai positif, rangkaian bersifat induktif
konsep

57. Kemungkinan kedua, reaktansi induktif rangkaian lebih kecil daripada
reaktansi kapasitif rangkaian: 𝑋𝐿 < 𝑋𝐶 (gambar 6.40b) sehingga
tan 𝜑 =
𝑋𝐿−𝑋𝐶
𝑅
bernilai negatif, atau sudut fase 𝜑 bernilai negatif. Dalam
kasus ini, tegangan terlambat arus dan rangkaian disebut bersifat
kapasitif.
Kemungkinan ketiga, reaktansi
induktif rangkaian sama dengan
daripada reaktansi kapasitif
rangkaian: 𝑋𝐿 = 𝑋𝐶 (gambar 6.40c)
Sudut fase 𝜑 bernilai nol, dan
impedansi rangkaian sama dengan
hambatan rangkaian: 𝑍 = 𝑅. Dalam
kasus ini, tegangan sefase dengan
arus dan rangkaian disebut bersifat
resistif. Peristiwa ketika sifat induktif
saling meniadakan dengan sifat
kapasitif, sehigga rangkaian bersifat
resistif disebut peristiwa resonansi.
Gambar 6.40 (b) 𝑋𝐿 < 𝑋𝐶, sudut fase 𝜑 bernilai
negatif , rangkaian bersifat kapasitif, (c) 𝑋𝐿 = 𝑋𝐶,
sudut fase 𝜑 bernilai nol, rangkaian bersifat resistif.

58. Frekuensi resonansi rangkaian RLC
Resonansi pada rangkaian seri RLC terjadi ketika reaktansi induktif
sama dengan reaktansi kapasitif. Dari pernyatan ini kita dapat
menentukan frekuensi sudut resonansi 𝜔𝑟 dan frekuensi resonansi 𝑓𝑟.
Syarat resonansi 𝑋𝐿 = 𝑋𝐶
𝜔𝑟𝐿 =
1
𝜔𝑟𝑐
atau 𝜔𝑟
2 =
1
𝐿𝐶
, sehingga
𝜔𝑟 =
1
𝐿𝐶
𝑓𝑟 =
1
2𝜋
1
𝐿𝐶
dengan
𝐿 = induksi konduktor (H)
𝐶 = kapasitas kapasitor (F)
𝜔𝑟 = frekuensi sudut resonansi (rad/s)
𝑓𝑟 = frekuensi resonansi (Hz)

59. Kuat arus dan impedansi rangkaian seri RLC pada
keadaan resonansi
Arus yang mengalir melalui rangkaian seri RLC dapat kita nyatakan
dengan persamaan berikut.
𝑖 =
𝑉
𝑍
𝑖 =
𝑉
𝑅2 + 𝑋𝐿 − 𝑋𝐶
2
𝑖 =
𝑉
𝑅2 + 𝜔𝐿 −
1
𝜔𝐶
2

60. Ketika frekuensi sumber arus bolak-balik sama dengan frekuensi
resonansi rangkaian (𝜔 = 𝜔𝑟), maka 𝑋𝐿 = 𝑋𝐶, sehingga
Impedansi Rangkaian 𝑍 = 𝑠𝑖𝑛2𝜃 =
1
𝑇 0
𝑇
𝑠𝑖𝑛2 𝜃 𝑑𝜃 = 𝑅 (𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑚𝑖𝑛𝑖𝑚𝑢𝑚)
Kuat Arus Rangkaian 𝑖 =
𝑉
𝑅2 + 0
(𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚)
Jadi, ketika frekuensi arus bolak-balik sama dengan frekuensi
resonansi rangkaian maka:
a) Impedansi rangkaian mencapai nilai minimum (terkecil), yaitu
sama dengan hambatan rangkaian (𝑍 = 𝑅);
b) Kuat arus rangkaian nilai maksimum (terbesar), yaitu 𝑖 =
𝑉
𝑅
c) Daya disipasi rangkaian mencapai maksimum yaitu 𝑃 = 𝑖2
𝑅
PRINSIP

62. Rangkaian osilator
Rangkaian cenderung bergetar (berosilasi) pada frekuensi
resonansinya ketika suatu pulsa energi diberikan pada
rangkaian ini.
Energi ini disimpan oleh kapasitor dalam bentuk medan listrik.
Kapasitor kemudian memberikan energi medan listrik ini ke
kumparan untuk diubah menjasi energi magnetik.
Selama proses ini suatu ggl balik diinduksikan oleh kumparan,
dan ini menyebabkan kapasitor diisi muatan listrik kembali.
Siklus perubahan energi listrik menjadi energi mekanik dan
energi mekanik menjadi energi listrik terjadi berulang-ulang
pada rangkaian ini. Itulah sebabnya rangkaian ini disebut
rangkaian osilator.
Ketika 𝑋𝐿 = 𝑋𝐶, proses osilasi dalam rangkaian osilator terjadi
pada suatu frekuensi resonansi (𝑓𝑟) dengan 𝑓𝑟 =
1
2𝜋 𝐿𝐶
konsep

63. Rangkaian penala
Rangkaian penala
berfungsi untuk
memilih satu
gelombang radio dari
banyak gelombang
radio yang mendekat
pada antena
penerima radio.
Rangkaian penala
terdiri dari sebuah
kumparan dengan
induktansi 𝐿 dan
sebuah kapasitor
variabel dengan
kapasitansi 𝐶 yang
dirangkai secara
paralel.
Jika rangkaian penala
disetel pada sebuah
pemancar tertentu, maka
rangkaian penala akan
membangkitkan
frekuensi tinggi yang
sama dengan frekuensi
tinggi dari pemancar
tersebut. Kita katakan
bahw a penerima radio
beresonansi dengan
pemancar tersebut.
Frekuensi resonansi
rangkaian penala adalah
𝑓𝑟 =
1
2𝜋 𝐿𝐶
Jika kita ingin
menerima gelombang
radio pemancar lain
yang frekuensinya
lebih tinggi maka kita
harus menaikkan
frekuensi resonansi 𝑓𝑟
rangkaian penala. Ini
kita lakukan dengan
memperkecil nilai
kapasitas 𝐶 dari
kapasitor variabel.
Caranya adalah
dengan memutar
tombol yang menyetel
nilai kapasitor 𝐶 dari
kapasitor variabel.

64. Faktor Daya
• Setiap alat-alat listrik seperti halnya lampu,
seterika listrik, kompor listrik,ataupun alat-alat
elektronik, misalnya TV, radio, komputer jika
dinyalakan/dihidupkan beberapa lama akan
memerlukan energi listrik .
• Energi yang diperlukan tiap satu satuan waktu
atau tiap detiknya disebut daya.
konsep

65. Besarnya daya pada rangkaian arus bolak-balik:
dan
teori Hasil pengukuran Tidak sama
Disebabkan hambatan semu yang berasal dari
induktor (XL) dan kapasitor (XC) yang disebut
reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif.
Daya sesungguhnya yang timbul pada rangkaian
arus listrik hanyalah pada hambatan murni saja (R).
Perbandingan antara daya sesungguhnya (Pss) dan daya semu
yang menurun (Psm) disebut faktor daya

66. faktor daya dengan persamaan :
di mana :
Pss = I2 R (daya sesungguhnya) dan
Psm = I2Z (daya semu)
Sehingga :
daya sesungguhnya dalam rangkaian arus AC dapat dinyatakan
sama dengan hasil perkalian daya hasil perhitungan teoritis
dengan faktor daya yang secara umum dapat dituliskan :
P = daya sesungguhnya (watt)
V = tegangan efektif (Volt)
I = kuat arus efektif (A)
cos 𝜔= faktor daya

67. Latihan soal
Sebuah rangkaian seri RLC, dengan R = 800 Ω, XL
= 600 Ω dan XC = 1200 Ω dihubungkan dengan
sumber tegangan yang memiliki tegangan efektif
200 Volt.
Tentukan :
a. kuat arus dalam rangkaian,
b. faktor daya rangkaian tersebut, dan
c. daya sesungguhnya dalam rangkaian!

69. TERIMA KASIH 