Rangkaian Listrik Arus Bolak Balik


1. Suatu tegangan bdak-balik dengan bentrk gelombang sinusoida ditrnjukkan
    pada Gambar 1.



Tampak kekutuban tegangan berubah secara berkala.Periode T menyatakan beda waktu antara dua titik pada bentuk gelombang dengan fasa yang sama,seperti misalnya antara titik a dan b pada Gambar 1. Vp juga disebut tegangan puncak dan Vpp disebut tegangan puncak ke puncak. Bentuk umum fungsi tegangan sinusoida adalah
dengan W = 2πf = 2π/T, yaitu frekuensi sudut dengan satuan rad/s sedang frekuensi
mempunyai satuan hertz (Hz). Besaran (Wt + /Oo) pada persamaan (1) disebut sudut fasa
tegangan, sedangkan Oo disebut tetapan fasa.
Suatu besaran ac yang sering digunakan adalah daya rata-rata dalarn satu perioda. Kita
tahu, jika sustu arus i(t) mengalir melalui suatu hambatan R terjadilah lesapan daya yang
disebut daya lesapan atau daya disipasi sebesar:
Daya ini berubah dengan waktu, sehingga perlu dihitung daya rata-rata dalam satu
periode, yaitu:
Besaran dalam kurung disebut rata-rata kuadrat arus. Selanjutnya kita dapat
mendefinisikan tegangan rata-rata kuadrat ( root means square, rms) sebagai:
Jika kita alirkan arus searah I melalui suatu resistor R, daya lesapan yang dihasilkan adalah
Nyatalah arus I rms, adalah arus bolak-balik efektif yang harus dialirkan pada harnbatan R
agar menghasilkan daya seperti pada arus searah. Oleh sebab itu arus rms juga disebut
arus efektif, Ief. Dalam buku ini akan digunakan istilah rms.
Dalam mengukur tegangan bolak-balik dengan voltmeter analog digunakan dioda untuk
membuatnya searah sehingga dihasilkan tegangan berbentuk nilai mutlak daripada
bentuk sinusoida seperti ditunjukkan pada Gambar 2.


Akibatnya jarum voltmeter analog akan bergetar amat cepat pada nilai tegangan sama
dengan nilai rata-rata daripada bentuk pada Gambar 2b, yaitu yang dikenal sebagai
bentuk gelombang penuh. Niai nta-rata ini dapat diperoleh dengan menghitung luas
bagian yang diarsir pada Gambar 2b, dibagi dengan T/2, atau

Jarum voltmeter akan bergetar pada nilai Vrata-rata ini. Perhatikan lagi bahwa penurunan
(persamaan di atas) juga hanya berlaku untuk tegangan sinusoida.

2. Rangkaian RC seri
Marilah kita bahas suatu rangkaian bolak-balik yang terdiri dari suatu resistor R seri dengan kapasitor C, seperti pada Gambar 3.


 Kapasitor dengan satuan farad dapat kita selesaikan menjadi reaktansi capasitif dengan satuan ohm atau Xc = 1/Wc, begitu pula jika terjadi induktor yang memiliki satuan hendri, dapat diubah menjadi reaktansi induktif yang kita seut Xl dengan satuan ohm atau Xl= Wl. sehingga para rangkaian seri RLC kita dapatkan hambatan pengganti sebesar 

bagaimana jika rangkaian RLC kita susun paralel ? seperti gambar berikut

untuk menyeleaikannya kita butuh kebalikan impedansi yaitu admitansi.
Secara ringkas bisa kita dapatkan pada uraian berikut berupa video dan power point,