Rahmat faizal

MEDIA PEMBELAJARANArus Dan Tegangan Listrik Bolak-Balik

OLEH

RAHMAT FAIZAL10539 0486 08

VII D

Arus dan tegangn listrik bolak-balik memiliki nilai yang selalu berubah-ubah terhadap waktu secara periodic,baik besar maupun arahnya.

hampir semua peralatan rumah tangga dioperasikan dengan energy listrik arus bolak-balik .perbedaan mendasar antara arus bolak balik dan arus searah adalah polaritasnya.

polaritas arus searah yang selau tetap dan arus bolak-balik yang selalu berubah-ubah dapat diukur dengan osiloskop (cathode ray osiloskope) begitupun dengan nilai frekuensi dan perubahan tegangan pada setiap saat dalam bentuk grafik.

untuk mengukur nilai tegangan efektif dan kuat arus listrik efektif dapat digunakan voltmeter AC dan amperemeter AC

HOME

Arus & Tegangan L.BB

1.Sumber tegangan BB

2.Alat ukur T & A BB

3. Nilai efektif tegangan

The end

4.Harga kuat A & R rata2

Arus Dan Tegangan Listrik Bolak-Balik

Bentuk teganagan arus AC yang terbaca pada monitor osiloskop berubah secara periodic menurut fungsi sinus.salah satu sumber AC yaitu generator arus AC.dalam generator ada kumparan yang dapat berputar bebas dalam medan magnet homogeny.

Perhatikan gambar osilasi gaya gerak listrik dan arus bolak-balik di hasilkan dari sebuah kumparan yang berputar dengan laju tetap.pada gambar grafik tersebut,puncak dan simbol gelombang menunjukkan kedudukan kumparan terhadap besar sudut yang ditempuhnya.

Sumber Tengangan Bolak-balik (AC)

1 432

HOME





The end


Contoh tegangan bolak – balik dihasilkan dari sebuah kumparan yang berputar dengan kelajuan tetap.

VVm

T 2T


HOME





The end


1 432

Besar ggl yang dihasilkan dari sebuah generator yang berputar memenuhi persamaan berikut

Karena = B A Cos maka

Jika diturunkan menjadi

Atau dapat dituliskan dengan


HOME





The end


1 432

Karena ggl induksi sama dengan beda tegangan diantara dua kutub ggl induksi,maka

Keterangan :€ maks = gaya listrik maksimun (volt) V maks = tegangan maksimun (Volt) = fluks magnetik (Wb) N = jumlah lilitan kumparan A = luas bidang kumparan (m) B = besarnya induksi magnetik (T)

Jika generator tersebut di hubungkan dengan rangkaian tertutup akan mengalir arus.


HOME





The end


1 432

Alat Untuk mengetahui tegangan listrik pada suatu rangkaiandisebut taspen dan alat yang digunakan untuk mengukur nilaitegangan dan kuat arus AC yaitu voltmeter dan amperemeterAC.nilai yang terbaca pada pada alat ukur ini menunjukkan hargaEfektif dari tegangan dan kuat arus.

Dalam mengukur tegangan sebuah rangkaian seperti gambarKetika arus mengalir jarum penunjuk pada voltmeter mulaiberubah ,nilai yang terbaca menunjukkan harga efektif teganganrangkaian listrik ,kita juga dapat mengukur kuat arus,tegangandan hambatan listrik baik arus AC maupun arus DC denganmenggunakan multimeter (amperemeter,voltmeter dan ohmmeter ) dan osiloskop.

Alat Ukur Tegangan Dan Arus Bolak-balik

1 32

HOME





The end


-5 040

302010

voltmeter


HOME





The end


1 32

Contoh Pengukuran tegangan pada sebuah rangkaian

contoh

dari pengamatan melalui osiloskop,sumbu vertikal diatur pada tegangan menunjukkan 3 v/cm sedangkan selang waktu menunjukkan 8 ms/cm.skala tiap kontak memiliki ukuran 1 cm x 1 cm,tentukan :a. Tegangan maksimun b. Frekuensi sumberJawab :

Diketahui : vpp = 3 v/cma. Pada gambar terbaca tegangan puncak (vpp) adalah 6

cm ,karena skala vertikal 3 v/cm maka Vpp = 6 cm x 3 v/cm = 18 volt Vmaks = vpp = (18 v) = 9 vb. Periode dalam grafik 4 cm.skala horizontal 8 ms/cm maka T = 4 cm x 8 ms/cm = 32 ms = 0,032 s Jadi,frekuensi sumber f = f = = 31,25 Hz

1

T

1

0,032

1

2


HOME





The end


1 32

Alat ukur yang digunakan untuk mengetahui Jumlah Daya yangterpakai pada kebutuhan energi listrik Dirumah adalah kWhmeter.

Harga efektif arus atau tegangan bolak-balik Adalahkuat arus atautegangan bolak balik Yang dianggap setara dengan arus atauTegangan Searah yang menghasilkan jumlah kalor yang samaKetika melalui suatu penghantar dalam waktu yang sama.

Sebuah penghantar seperti gambar (a) memiliki R dalam waktu ½ t.besar energi kalor yang dihasilkan arus efektifnya adalah

Nilai Efektif Tegangan Dan Kuat Arus

1 432

HOME





The end


Energi kalor yang dihasilkan dalam rangkaian arus AC memiliki nilai yang selalu berubah secara periodik dalam waktu T dan memenuhi persamaan

Kedua persamaan diatas memiliki nilai yang sama sehingga dapat diperoleh besar arus efektifnya


HOME





The end


1 432

Dengan menggunakan cara matemetika diperoleh arus efektif (Ie f) sebagai berikut.

Dengan cara yang sama,tegangan efektif (Vef) akan diperoleh persamaan :


HOME





The end


1 432

Contoh Sebuah rangkaian yang dihubungkan dengan sumber listrik bolak-balik ,diukur dengan voltmeter dan menunjukkan angka 20 volt,berapakah harga maksimun tegangan bolak-balik sumber dan tuliskan persamaanya jika frekuensinya 60 Hz.Jawab :Diketahui : Vef = 20 v ƒ = 60 Hza. Nilai tegangan maksimun Vmaks di hitung dengan menggunakan

persamaan (6-34) sehingga diperoleh Vmaks = Vef

= 20 vb.Persamaan tegangan diperoleh dengan menggunakan persamaan (6-29),yaitu

2

2


HOME





The end


1 432

Harga kuat arus bolak-balik rata-rata adalah kuat arus bolak-balik yang nilainya setara dengan kuat arus searah untuk memindahkan muatan listrik yang sama dalam waktu yang samaPerhatiakan grafik sinusoida dari arus AC selama ½ T sekon.

Untuk arus searah,setelah ½ T muatan yang dilaluinya memenuhi persamaan

Jumlah muatan dalam yang dilalui arus bolak-balik

Harga Kuat Arus Dan Tegangan Rata-rata

1 32

HOME





The end


Dari persamaan diatas diperoleh persamaan arus rata-rata sebagai berikut

Dengan menggunakan cara matematika diperoleh

Dengan penjabaran yang sama akan diperoleh persamaan tegangan rata-rata untuk arus AC sebesar

Ket :V = Tegangan rata-rata (v)Vmaks = Tegangan maksimun (v)


HOME





The end


1 32

Contoh

Persamaan tegangan bolak-balik suatu rangkaian listrik memenuhi persamaan V = 314 sin 50 v.tentukanlah tegangan rata-rata yang dihasilkan sumber tersebut.Jawab :

Diketahui : V = 314 sin 50 v ; Vmaks = 314 v.

Dengan menggunakan persamaan (6-39) diperoleh


1 32

HOME





The end


T ME I AR HIKAS MEDIA PEMBELAJARAN

Arus Dan Tegangan Listrik Bolak-Balik

OLEH

RAHMAT FAIZAL10539 0486 08

Documents

Rahmat faizal