AC ELECTRICITY

KELOMPOK 2-INSTRUMENTASIKELAS 2B

AHMAD TAUFIKFITRI FATIMAH

GAMMA NUGRAHALILY SARDINIA

Pengenalan

• Resistor, Kapasitor, dan Induktor adalah tiga komponen dasar yang sangat penting dalam rangkaian listrik.

• Resistor di gunakan sebagai beban, penunda dan perangkat pembatas arus.

• Kapasitor di gunakan untuk memblokir perangkat dc, dalam tingkat pergeseran, mengintegrasikan, membedakan , menentukan frekuensi, menyeleksi dan menunda rangkaian.

• Induktor di gunakan untuk menyeleksi frekuensi, memblokir ac, di perpindahan analog meter dan menyampaikan, dan dasar untuk transformer dan motor.

Rangkaian dengan R,L dan C

- Tingkat TeganganKetika tegangan DC di terapkan ke kapasitor melalui resistor, arus mengalir mengisi kapasitor. Pada awalnya, semua drop tegangan di resistor, meskipun arus mengalir ke kapasitor, tidak ada drop tegangan di kapasitor. Sebagai beban kapasitor, tegangan di kapasitor membangun eksponensial, dan tegangan pada resistor mulai menurun, sampai akhirnya kapasitor terisi penuh dan arus berhenti mengalir. Tegangan kapasitor ini kemudian sama dengan tegangan suplai dan tegangan resistor adalah nol.

jika tegangan dc diterapkan pada induktansi melalui perlawanan, induktansi awalnya akan muncul sebagai impedansi tinggi mencegahuntuk mengalir, sehingga arus akan menjadi nol, tegangan suplai akanmuncul di induktansi, dan akan ada tegangan nol di resistor.Setelah awal turn-on, arus akan mulai mengalir. Teganganresistor meningkat dan mulai menurun di induktansi memungkinkansaat ini untuk membangun secara eksponensial, sampai arus dibatasi oleh resistensi pada nilai maksimum dan tegangan melintasi induktansi adalah nol. Efek adalah serupa arus yang sama mengalir di kedua perangkat, tegangan dan arus dalam resistor berada dalam fase, tetapi dalam induktor yang keluar dari fase, yaitu, dalam hal ini tegangan muncul di seluruh induktansisebelum mulai mengalir, dan ke nol ketika arus berada padamaksimum, sehingga tegangan mendahului arus, dan ada pergeseran fasaantara tegangan dan arus sebesar 90 °. Tegangan pada resistormeningkat pada tingkat yang eksponensial yang ditentukan oleh nilai induktansidan resistensi.

Time constants• Ketika tingkat tegangan diterapkan ke jaringan RC, tegangan kapasitor di tunjukan

oleh persamaan– EC = E (1 − e−t/RC)

• Dimana :EC = tegangan kapasitor pada setiap waktu singkatE = sumber tegangant = waktu (seconds) setelah langkah di terapkan

• R dalam ohm dan C dalam farad. Jika setelah kapasitor terisi penuh langkah tegangan input dikembalikan ke nol, C akan kosong dan tegangan kapasitor akan diberikan oleh persamaan

- EC = Ee−t/RCPersamaan serupa berlaku untuk naik turunnya arus dalam sebuah sirkuit induktif.

RC waktu yang konstan sering digunakan sebagai dasar untuk penundaan waktu, yaitu, komparator sirkuit diatur untuk mendeteksi ketika tegangan kapasitor dalam jaringan CRmencapai 63,2 persen dari langkah tegangan input. Waktu tunda yang dihasilkankemudian 1 CR.Kapasitor juga dapat digunakan untuk tingkat pergeseran dan integrasi sinyal. menunjukkan 0 sampai 10-V langkah diterapkan untuk kapasitor, dan hasil gelombang. 10 V langkah melewati kapasitor, tapi sisi output kapasitor direferensikan oleh resistor R untuk 10 V sehingga langkah pada Vout pergi dari 10 sampai 20 V, tegangan kemudian meluruh kembali ke 10 V dalam waktu yang ditetapkan oleh konstanta waktu CR,yaitu, tepi terkemuka dari gelombang persegi telah tingkat digeser oleh memblokir tingkat dc input dengan kapasitor dan menerapkan dc barulevel 10 V. peluruhan gelombang persegi pada output disebut sebagai integrasi, yaitu, kapasitor hanya memungkinkan tegangan berubah melalui.

Perubahan Fase

• Perubahan fase atau pergeseran yang terjadi antara tegangan dan arus dalam kapasitor daninduktor ketika gelombang tegangan langkah yang diterapkan kepada mereka telah dibahas.Pergeseran fase yang sama juga terjadi ketika sebuah gelombang sinus ac diterapkan ke C, L, dan R sirkuit.

• Karena tegangan dan arus tidak dalam fase kapasitif dan induktif sirkuit ac, perangkat ini memiliki impedansi tidak tahan, dan karena itu, seperti sudah dijelaskan, impedansi dan resistensi tidak bisa langsung ditambahkan. Jika resistor, kapasitor, dan induktor dihubungkan secara seri.

• (a) rangkaian seri R, C, dan L circuit, and (b) bentuk gelombang dan hubungan fase di rangkaian seri.

Bagian tiga

• Arus yang sama akan mengalir semua melalui 3 perangkat, tetapi tegangan di kapasitor dan inductor akan 180⁰ fasa yg keluar dan 90⁰ fasa yg keluar sesuai dengan tegangan resistor. Lihat rumus berikut :

• E2 = V2R + (VL − VC)2 dimana : E = suplai tegangan

VR = tegangan di resistorVL = tegangan di induktorVC = tegangan di kapasitor

• Impedansi rangkaian (Z) seperti yang terlihat di input diberikan oleh :

Z = √ (R2 + [XL − XC]2)• dimana Xc dan Xl didapat dari persamaan

(2.15) dan (2.20). Arus yang mengalir dalam rangkaian diperoleh dari hukum ohm sebagai berikut.

• Gambar 3.6. menampilkan (a) gambar tegangan vector untuk rangkaian seri 3.5 dan (b) tegangan yang dihasilkan E vector.

• Frekuensi diatas disebut frekuensi resonansi pada rangkaian. Pada resonansi:

• Yang mana dapat ditulis sebagai berikut :

Bagian tiga :

• (a) rangkaian parallel R, C dan L (b) bentuk gelombang dsn hubungsn fasa pada rangkaian parallel

RC Filter

• Filter dapat berupa pasif atau aktif (menggunakan amplifier) dan dapat dibagi menjadi berikut.

• High pass• Low pass• Band pass• Band reject

• Contoh dari filter : (a) high pass (b) low pass (c) band pass (d) twin T band reject

AC Penghubung :

(a) Menggunakan blok (b) menggunakan R dan C komponen

MEDAN MAGNETKetika dc arus mengalir dalam sebuah konduktor , medan magnet melingkar diproduksi sekitar konduktor seperti ditunjukkan pada Gambar berikut :

Medan magnet memiliki fluks magnetik atau garis-garis gaya yang terkait dengan mereka . Ketika arus dilewatkan melalui induktansi atau kumparan medan magnet dari masing-masing konduktor menambah membentuk magnetik bidang seperti ditunjukkan pada Gambar

Transformers

Transformers adalah perangkat yang mentransfer kekuasaan dari satu kumparan (primer) ke kumparan kedua (sekunder) seperti pada Gambar

Garis-garis fluks terkonsentrasi di inti, dan karena berkurangnya keengganan dengan inti lengkap ada sangat efisien dan ketat coupling antara dua kumparan. Hal ini memungkinkan daya mentransfer dari satu kumparan ke yang lain dengan kerugian yang rendah (> 95 persen efisiensi) tanpa memiliki apapun sambungan listrik langsung antara dua kumparan, seperti yang ditunjukkan. ini juga memungkinkan untuk transfer kekuasaan antara tingkat dc berbeda. Dengan menyesuaikan rasio putaran antara dua kumparan tegangan output dari kumparan sekunder dapat ditingkatkan atau dikurangi.

VP = tegangan primerNP = jumlah putaran pada kumparan primerVS = tegangan sekunderNS = jumlah putaran pada kumparan sekunder

Contoh : Atransformer dengan primer 1500 ternyata digunakan untuk menghasilkan 10 Vac dari tegangan suplai 120 V. Berapa banyak berubah yang ada pada sekunder? Jikasekunder dimuat dengan 22 Ω resistor, apa arus primer?

Kutub magnet permanen berbentuk sirkuler , dengan silinder inti besi lunak tetap antara mereka, ini memberikan sangat seragam medan magnet radial seperti yang ditunjukkan . Acoil ditempatkan dalam medan magnet seperti yang ditunjukkan dan bebas untuk memutar tentang inti besi lunak pada bantalan - gesekan rendah . Gerakan kumparan untuk menyelaraskan dirinya dengan medan magnet permanen saat arus melewatinya ditentang oleh hairsprings . The hairsprings adalah juga digunakan sebagai sambungan listrik antara kumparan dan listrik tetap terminal .

Electromechanical devices

perangkat elekronika menggunakan kekuatan magnet yang di kembangkan oleh iron-cored. Kekuatan ini bisa sangat besar bila arus tinggi digunakan dalam perangkat seperti motor besar

Ketika kumparan tidak diberi energi memimpin pusat diadakan di kontak dengan memimpin atas oleh pegas seperti yang ditunjukkan . Ketika arus mengalir dalam kumparan itu energi dan medan magnet didirikan . Ini menarik genta menuju kumparan dan bergerak kontak lengan bawah melanggar kontak antara lead dan atas dan pusat membangun kontak antara pusat dan lead yang lebih rendah .

relay elektromagnetik Skema diagram relay