ARUS BOLAK - BALIK AC UNTUK KELAS XII - MIPA

 

Grafik di atas memberikan informasi, jika baterai memberikan tegangan tetap dan tidak bergantung kepada waktu. Jika pada rangkaian terdapat sebuah resistor, arus listrik yang mengalir melalui rangkaian tetap tidak bergantung terhadap waktu.

Jika pada rangkaian digantikan Resistor dengan RC atau RL, baterai dalam waktu tertentu arusnya dapat berubah terhadap waktu. Tetapi selalu mendekati nilai tetap untuk jangka panjang (waktu yang cukup lama). Ini membuktikan pada rangkaian yang disuplai baterai akan menghasilkan nilai tegangan yang tetap. 

Dari grafik 1b, kita dapat melihat tegangan berubah terhadap waktu setelah sakelar ditutup. Grafiknya merupakan sinusoidal dengan periode tertentu polaritasnya berubah. Dari negatip menjadi positip selajutnya berubah kembali dari positip menjadi negatip.

Arah arusnya pun berubah seirama dengan perubahan arah tegangan, dapat kita lihat pada gambar di bawah ini. 

Arus yang dihasilkan sumber tegangan ini pun arahnya senantiasa bergantian. Setengah siklus mengalir searah jarum jam (ditunjukkan tanda panah yang utuh) yang disebut sebagai arus maju. Setengah siklus berikutnya, bagian atas berpolaritas negatip sehingga arus berbalik arah, yaitu mengalir berlawanan arah jarum jam (ditunjukkan dengan tanda panah putus – putus) dan disebut arus mundur. Seterusnya berulang kembali secara periodik. Arus maju – mundur secara periodik ini disebut arus bolak – balik (alternating current dan disingkat ac ). 

A.   ANALISIS RANGKAIAN ARUS BOLAK – BALIK

1.     Nilai Sesaat, Nilai Maksimum , dan Nilai Efektif 

Jika kamu mengukur tegangan (V), maupun kuat arus listrik (I) menggunakan alat ukur Voltmeter dan Amperemeter. Kedua besaran listrik yang kamu ukur tersebut nilainya tetap. Namun jika kamu mengukur kedua besaran listrik yang sama menggunakan osiloskop, baik tegangan V maupun kuat arus I yang kamu ukur akan berubah selalu secara periodik. 

Besaran tegangan yang kamu ukur menggunakan Osiloskop tersebut disebut Tegangan sesaat V(t) dan arus listrik yang kamu ukur pun merupakan arus sesaat I(t). Lalu untuk mendapatkan nilai tegangan rata – rata, secara kalkulus dapat dibuat dalam bentuk integral di bawah ini. 

Maka hubungan kuat arus rms dengan kuat arus maksimum dapat dianalogikan dengan tegangan.

 

2.    Alat ukur Arus dan Tegangan ac

Alat ukur kuat arus listrik adalah Amperemeter dan alat ukur tegangan disebut Voltmeter. Baik Amperemeter dan Voltmeter DC, hasil pembacaannya merupakan nilai rata – rata. Sedangkan amperemeter AC maupun voltmeter AC tidak mengukur nilai rata – rata, karena nilai rata – rata AC sama dengan nol. Sebagai gantinya hasil pembacaan kedua alat ukur besaran listrik tersebut dinyatakan sebagai nilai efektif.

Contoh 01:

Arus DC 3,0 Ayang melalui suatu resistor R membangkitkan daya dissipasi W pada resistor. Berapakah daya dissipasi yang dibangkitkan pada resistor R jika digunakan AC dengan arus maksimum yang terbaca pada osiloskop adalah 3A. 

Terima kasih atas kunjungan anda, jika anda berkenan silahkan kunjungin juga blog simorangkirparulian74.blogspot.com. Menyajikan materi Matematika SMP hingga SMA kelas XII - MIPA. Dan jangan lupa memberikan subscribe demi memacu penulis lebih bergiat untuk menyajikan keperluan anda dalam belajar dan orang lain.