Rangkaian DC kapasitif dan induktif

RANGKAIAN LISTRIK

Rangkaian listrik adalah susunan komponen-komponen elektronika yang dirangkai dengan sumber tegangan menjadi satu kesatuan yang memiliki fungsi dan kegunaan tertentu.

Rangkain Arus Searah (DC)

Dalam suatu rangkaian listrik selalu dijumpai suatu sumber dan beban. Bila sumber listrik DC, maka sifat beban hanya bersifat resistif murni, karena frekuensi sumber DC adalah nol.

ReaI Induktansi induktif (X_L) akan menjadi nol yang berarti bahwa induktor tersebut akan short circuit. Reaktansi kapasitif (X_C) akan menjadi tak berhingga yang berarti bahwa kapasitif tersebutakan open circuit. Jadi sumber DC akan mengakibatkan beban beban induktif dan beban kapasitif tidak akan berpengaruh pada rangkaian.

Arus DC adalah arus yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu, artinya diaman pun kita meninjau arus tersebut pada wakttu berbeda akan mendapatkan nilai yang sama.

1. Beban Kapasitif

Beban kapasitif adalah beban yang mengandung suatu rangakaian kapasitor. Beban ini mempunyai faktor daya antara 0 – 1 “leading”. Beban ini menyerap daya aktif (kW) dan mengeluarkan daya reaktif (kVAR). Arus mendahului tegangan sebesar φ°.
contoh menggunakan rangkaian kapasitif adalah kapasitor

gambar. bentuk Kapasitor

Secara matematis dinyatakan :

Rumus: X_C = 1 / 2πfC

Dimana:

X_C = Reaktansi Kapasitif (ohm)

f = Frekuensi (Hz)

C = Kapasitas Kapasitor (farad)

Grafik beban kapasitif:

3. Beban Induktif

Beban induktif adalah beban yang mengandung kumparan kawat yang dililitkan pada sebuah inti biasanya inti besi, contoh : motor – motor listrik, induktor dan transformator. Beban ini mempunyai faktor daya antara 0 – 1 “lagging”. Beban ini menyerap daya aktif (kW) dan daya reaktif (kVAR). Tegangan mendahului arus sebesar φ°.
contoh yang menggunakan rangkaian induktif adalah induktor

gambar Induktor
Secara matematis dinyatakan :

RUMUS : X_L = 2πf.L

Dimana: X_L = Reaktansi induktif (ohm)

f = Frekuensi (Hz)

L = Induktansi (H)

Grafik beban induktif:

Rangkaian R-L-C Seri

Hambatan seri R, X_L dan X_C dihubungkan dg teg. bolak-balik V.

Hukum Ohm I :

V_R= iR

V_L= iX_L

V_c= iXc

Keterangan:

V_R = beda potensial antara ujung2 R

V_C = beda potensial antara ujung2 X_C

V_L = beda potensial antara ujung2 X_L

Besar tegangan total V ditulis secara vektor :

Hambatan R, X_L dan X_C juga dijumlahkan secara vektor :

Z=R²+( X_L- X_C)²

Keterangan:

Z = impedansi (Ohm)

contoh soal :

Perhatikan gambar rangkaian R-L-C seri yang dihubungkan dengan arus dan tegangan listrik Bolak-balik. (R= Resistor=hambatan, L=inductor=kumparan, C=Kapasitas kapasitor)