17

RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik
Page 2: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

Isi Materi Kata

PengantarKontak Kami

RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK

Page 3: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

KI

KD

INDIKATOR

MATERI

TUJUAN

PEMBELAJARAN

VIDEO PROLOGDINAS PENDIDIKAN & KEBUDAYAAN

PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

Page 4: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

KI

KD

MATERI

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

INDIKATOR

3. Memahami, menerapkan, menganalisis dan mengevaluasi

pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan

metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu

pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora

dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan,

kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena

dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural

pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan

minatnya untuk memecahkan masalah.

4. Mengolah, menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah

konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan

dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri serta

bertindak secara efektif dan kreatif, dan mampu

menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.

KOMPETENSI INTI4

Page 5: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

3.5 Menganalisis rangkaian arus bolak-balik (AC) serta

penerapannya

4.5 Mempresentasikan prinsip kerja penerapan rangkaian arus

bolakbalik (AC) dalam kehidupan sehari-hari

KOMPETENSI DASAR

KI

KD

MATERI

INDIKATOR

5

Page 6: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

3.5.1 Mengidentifikasi arus dan tegangan bolak-balik (AC).

3.5.2 Menganalisis hubungan kuat arus dan tegangan pada

suatu hambatan, kapasitor dan induktor.

3.5.3 Menganalisis impedansi rangkaian seri RLC.

3.5.4 Menganalisis daya pada rangkaian arus bolak-balik.

3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik.

3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus bolak-balik.

INDIKATOR

KI

KD

MATERI

INDIKATOR

6

Page 7: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK (AC)

KI

KD

MATERI

INDIKATOR

Amati Gambar Berikut

7

Page 8: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

KI

KD

MATERI

INDIKATOR

Nilai Efektif dan Maksimum

Arus listrik bolak - balik adalah arus listrik yang memiliki nilai sesaatnyaberubah-ubah dari nilai negatif hingga positif. Nilai negatif inilahyang menunjukkan arah yang terbalik. Nilai yang sesuai dengankeadaan ini yang paling banyak digunakan adalah fungsi sinus. Kuatarus dan tegangan arus bolak-balik yang memenuhi fungsi sinus inidapat dirumuskan sebagai berikut.

RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK (AC)

8

Page 9: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

KI

KD

MATERI

INDIKATOR

Sifat-sifat Resistor, Induktor dan Kapasitor

1. Resistor

Jika sebuah resistor dialiri arus bolak-balik ternyata arus dantegangannya tetap sefase ( ϕ = 0 ). Nilai hambatannya tetapdan sering disebut reaktansi resistif. Sifat ini sama saja saatresistor dialiri arus searah (arus DC).

9

Page 10: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

KI

KD

MATERI

INDIKATOR

2. Induktor

Sebuah induktor dialiri arus bolak-balik tenyatamemiliki sifat yang berbeda dengan resistor.Arus bolak-balik yang melewati induktor akanketinggalan fase π (90O) terhadaptegangannya. Atau sering dikatakantegangannya mendahului arus 90O ( ϕ = + 90O).

Jika induktor dihubungkan arus searah memilikihambatan yang hampir nol, ternyata saatdialiri arus AC akan timbul hambatan yangdinamakan reaktansi induktif. Besarnyamemenuhi persamaan berikut.

dengan : XL = reaktasi induktif (Ω)

ω = frekuensi sudut (rad/s)

L = induktasi induktor (H)

Sifat-sifat Resistor, Induktor dan Kapasitor

10

Page 11: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

KI

KD

MATERI

INDIKATOR

Sifat-sifat Resistor, Induktor dan Kapasitor

3. Kapasitor

Kapasitor yang dialiri arus bolak-balik tenyatajuga memiliki sifat yang berbeda dengan resistordan induktor. Arus bolak-balik yang melewatikapasitor akan mendahului fase π (90O)terhadap tegangannya. Atau sering dikatakantegangannya ketinggalan arus 90O ( ϕ = - 90O).

Jika kapasitor dihubungkan arus searah memilikihambatan tak hingga, ternyata saat dialiri arusAC akan timbul hambatan yang dinamakanreaktansi kapasitif. Besarnya memenuhipersamaan berikut.

dengan : XC = reaktasi kapasitif (Ω)

ω = frekuensi sudut (rad/s)

C = kapasitas kapasitor (F)

11

Page 12: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

KI

KD

MATERI

INDIKATOR

Rangkaian RLC SeriSifat rangkaian RLC seri adalah arus yangmelintasi R, L dan C akan sama. Sama disiniberarti nilainya sama dan fasenya jugasama. Sedangkan untuk tegangannyaberbeda yang berarti berbeda fase dannilainya. Perhatikan rangkaian RLC seripada Gambar di samping. Jika padarangkaian di aliri arus bolak-balik maka arusdan tegangan tiap-tiap komponennyadapat dituliskan sebagai berikut.

i = Im sin ωt

VR = VRm sin ωt

Vm = VLm sin(ωt + 90o)

VC = VCm sin(ωt - 90o)

12

Page 13: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

KI

KD

MATERI

INDIKATOR

Diagram Fasor

Untuk menentukan hubungan tiap-tiapbesaran ini dapat digunakan analisa vektordengan fase sebagai arahnya. Analisa inidinamakan FASOR (Fase Vektor). Dengananalisa fasor ini dapat digambarkanhubungan arus dan tegangan padamasing-masing komponen seperti padaGambar di samping. Untuk tegangannyadapat diwakili reaktansinya

13

Page 14: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

KI

KD

MATERI

INDIKATOR

Diagram FasorDari diagram fasor itu dapat berlaku hubungan matematis seperti berikut :

Jika dihubungkan dengan hukum Ohm maka dari persamaan di atas dapat di bagi dengan kuat arus kuadratnya sehingga diperoleh hambatan pengganti. Hambatan pengganti pada rangkaian AC ini dinamakan impedansi. Impedansi juga dapat diperoleh dari diagram fasor di atas.

14

Page 15: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

KI

KD

MATERI

INDIKATOR

ResonansiKeadaan Resonansi bisa terjadi jika memenuhi :

akan memiliki frekuensi resonansi sebesar

15

Page 16: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

KI

KD

MATERI

INDIKATOR

Daya Arus Bolak-balikPada saat dialiri arus bolak-balik, komponen-komponen listrik akanmenyerap energi dengan daya yang diserap memenuhi persamaan berikut

cos ϕ disebut dengan faktor daya. Nilai cos ϕ dapat ditentukan daridiagram fasor

16

Page 17: RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK - dikbud.ntbprov.go.id file3.5.5 Menganalisis resonansi pada rangkaian arus bolak-balik. 3.5.6 Mnjelaskan prinsip kerja pembangkit arus ... Arus listrik

PEMERINTAH PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

Dikbud NTB @dikbudNTB @dikbudNTB http://dikbud.ntbprov.go.id

TERIMAKASIHKI

KD

MATERI

INDIKATOR

17