fisika

1. RANGKAIAN RESONANSI <ul><li>Resonansi adalah suatu gejala yang terjadi pada suatu rangkaian arus bolak-balik yang mengandung elemen induktor, L, dan kapasitor, C. </li></ul><ul><li>Resonansi dalam rangkaian seri (resonansi seri) </li></ul><ul><li>Resonansi dalam rangkaian paralel (resonansi paralel = antiresonansi) </li></ul><ul><li>Resonansi seri terjadi bila reaktansi induktif sama dengan reaktansi kapasitif, X L = X C </li></ul><ul><li>Resonansi paralel terjadi bila suseptansi induktif pada suatu cabang sama dengan suseptansi kapasitif pada cabang lainnya, B L = B C </li></ul>
2. 2. RESONANSI SERI Bila frekuensi sumber tegangan diubah-ubah, maka akan terjadi resonansi ketika reaktansi induktif sama dengan reaktansi kapasitif, Z = R + jX Z = R + j ( ω r L – 1/ ω r C) Z = R + j 0 atau Z = R nilai impedansi sama dengan nilai resistansi sehingga v S = v R X L X C X (resultan) f r X L X C X V = V R V L V C I 90 0 90 0 S R L C V S dg frek berubah
3. 3. <ul><li>Karena X L = X C , maka </li></ul><ul><li>V L = I r X L dan V C = I r X C , </li></ul><ul><li>sehingga </li></ul><ul><li>V L = V C </li></ul><ul><li>V S = V R = I r R </li></ul>≡ Daya yang disimpan di induktor = daya yang disimpan di kapasitor = ½ L I m 2 Dan energi yang hilang setiap putaran = ½ I m 2 R τ dengan τ waktu periodik = 1/f r S R V S dg frek berubah R L C V S dg frek. berubah S
4. 4. Karakteristik respons frekuensi : Variasi impedansi dan arus dalam rangkaian R-L-C <ul><li>Bila tidak terjadi resonansi, maka </li></ul><ul><li>Reaktansi ≠ 0, Z >R </li></ul><ul><li>Bila f < f r (sebelah kiri harga f r ) reaktansi bersifat kapasitif dan arus mendahului tegangan </li></ul><ul><li>Bila f > f r (sebelah kanan f r ) reaktansi bersifat induktif dan arus ketinggalan terhadap tegangan </li></ul><ul><li>Bila terjadi resonansi, dimana frekuensi resonansi = f r maka reaktansi = 0, : </li></ul><ul><li>Z = R (impedansi mencapai harga minimum) </li></ul><ul><li>I mencapai maksimum </li></ul>Grafik (a) = kurva I dengan R yang kecil, bila R diperbesar menjadi kurva (b), bila dperbesar lagi menjadi kurva (c). |Z|, I R” > R’ (a) (b) I I Z I R R’ > R f f r (c)
5. 5. Sebuah koil mempunyai resistansi R = 2,2 Ohm dan induktansi L = 15 mH dihubungkan secara seri dengan kapasitor C dan diberi tegangan 220 V melintang pada ujung koil dan kapasitor. Berapa : a) harga C agar harga arus mencapai maksimum pada frekuensi 50 Hz, b) arus yang mengalir pada rangkaian, c) tegangan pada kapasitor Penyelesaian : a) harga arus mencapai maksimum bila terjadi resonansi, yaitu bila X L = X C atau ω r L = 1/ ω r C b) Pada keadaan resonansi harga Z =R sehingga I = V/Z = V/R = 220/2,2 = 100 A Contoh soal : S R L C V= 220 Volt

Read More

fisika

Rangkaian Arus Dan Tegangan Listrik Bolak-Balik

Sumber arus bolak-balik adalah 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 generator tersebut dihubungkan dengan suatu penghantar R dan menghasilkan tegangan maksimum sebesar V_max, maka tegangan dan arus listrik yang melewati penghantar.

Tegangan sinusoida dapat dituliskan dalam bentuk persamaan tegangan sebagai fungsi waktu, yaitu :

Tegangan yang dihasilkan oleh suatu generator listrik berbentuk sinusoida. Dengan demikian, arus yang dihasilkan juga sinusoida yang mengikuti persamaan :

Dengan :

V = Tegangan Listrik AC

I = Arus Listrik AC

V_max = Tegangan maksimum

I_max = Arus maksimum

ω = Kecepatan sudut (2πf)

Pengertian Sudut Fase dan Beda Fase Dalam Arus Bolak-Balik

Arus dan tegangan bolak-balik (AC) dapat dilukiskan sebagai gelombang sinussoidal, jika besarnya arus dan tegangan dinyatakan dalam persamaan :

V = V_max sin ωt

I = I_max sin (ωt + 90o)

Di mana ωt atau (ωt + 90^o) disebut sudut fase yang sering ditulis dengan lambang θ. Sedangkan besarnya selisih sudut fse antara kedua gelombang tersebut disebut beda fase. Berdasarkan persamaan antara tegangan dan kuat arus listrik tersebut dapat dikatakan bahwa antara tegangan dan kuat arus listrik terdapat beda fase sebesar 90^o dan dikatakan arus mendahului tegangan dengan beda fase sebesar 90^o. Apabila dilukiskan dalam diagram fasor dapat digambarkan sebagai berikut :

Grafik arus dan tegangan sebagai fungsi waktu dengan beda fase 90^o

Nilai Efektif Arus dan Tegangan Listrik Bolak-Balik

Nilai tegangan dan arus bolak-balik selalu berubah secara periodik sehingga menyebabkan, kesulitan dalam mengadakan pengukurannya secara langsung. Oleh karena itu, untuk mengukur besarnya tegangan dan kuat arus listrik bolak balik (AC = Alternating Current) digunakan nilai efektif. Yang dimaksud dengan nilai efektif arus dan tegangan bolak balik yaitu nilai arus dan tegangan bolak-balik yang setara dengan arus searah yang dalam waktu yang sama jika mengalir dalam hambatan yang sama akan menghasilkan kalor yang sama. Semua alat-alat ukur listrik arus bolak-balik menunjukkan nilai efektifnya. Hubungan antara nilai efektif dan nilai maksimum dapat dinyatakan dalam persamaan :

        dan      

Nilai Rata-Rata Arus Listrik Bolak-Balik

Nilai rata-rata arus bolak-balik yaitu 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 listrik bolak-balik dengan nilai arus dan tegangan maksimumnya dinyatakan dalam persamaan :

di mana :

I_r = kuat arus rata-rata
I_max = kuat arus maksimum

Read More

Fisika

pendahuluan
listrik dinamis merupakan muatan listrik yang bergerak dan mengalir.
a.Arus listrik
Arus listrik adalah jumlah muatan yang mengalir melalui penamoang penghantar dalam tiap satuan waktu.besaran ini dilambangkan dengan I dan dinyatakan dalam satuan ampere.jika besar jumlah muatan yang mengalir Q dalam waktu T detik, maka besar arus listrik dapat kita tulis.
 
rapat arus dapat kita definisikan sebagai besar arus yang mengalir dalam tiap satuan luas penampang aliran yang dilambangkan dengan J.

b.Hambatan Dan Hambat Jenis
1.Hambatan
Berdasarkan hasil eksperimen ,hambatan pada suatu penghantar adalah perbandingan antara beda potensial V pada kedua ujung penghantar terhadap besar kuat arus I yang melewati penghantar .Disimbolkan dengan R (rresistance)maka





2.Resivitas Bahan
 adalah perbandingan antara medan listrik E terhadapat rapat arus J di dalam suatu bahan.besarnya resivitas dinyatakan dalam satuan ohm meter.

3.Resistor dan nilai resistor
 adalah komponen elektronika dua terminal yang menghasilkan beda potensial sebanding dengan besar arus listrik yang melewatinya.

Read More