Home»Fisika SMA»Kelas X»Arus Bolak-Balik (AC)

Arus Bolak-Balik (AC)

College Loan Consolidation Friday, May 3rd, 2024 - Kelas X

Arus bolak-balik (AC) adalah arus listrik yang arahnya selalu berubah secara periodik terhadap waktu.  Arus bolak-balik atau AC (alternating Current) dihasilkan oleh generator pada pusat pembangkit listrik. Arus bolak-balik (AC) salah satu contohnya adalah arus listrik yang dialirkan ke rumah-rumah oleh penyedia listrik.

Advertisment

Bentuk Gelombang Arus Bolak-Balik (AC)

Arus Bolak-Balik (AC)

Arus listrik bolak-balik arahnya selalu berubah secara periodik terhadap waktu. Nilai arus dan tegangan bolakbalik selalu berubah-ubah menurut waktu, dan mempunyai pola grafik simetris berupa fungsi sinusoida seperti pada gambar diatas. Arus listrik yang dipasok ke rumah-rumah dan kantorkantor oleh perusahaan listrik sebenarnya adalah arus listrik bolak-balik (AC).

Persamaan-Persamaan Pada Arus Bolak-Balik (AC)

Tegangan yang dihasilkan oleh suatu generator listrik berbentuk sinusoida, sehingga arus yang dihasilkannya juga sinusoida. Tegangan sebagai fungsi waktu dapat dinyatakan:

V = V0. sin 2 f

Potensial listrik V berosilasi antara +V0 dan -V0, di mana V0 disebut sebagai tegangan puncak. Frekuensi f adalah jumlah osilasi lengkap yang terjadi tiap sekon. Pada sebagian besar daerah Amerika Serikat dan Kanada, frekuensi f sebesar 60 Hz, sedangkan di beberapa negara menggunakan frekuensi 50 Hz. Berdasarkan Hukum Ohm, jika sepanjang tegangan V ada hambatan R, maka arus I adalah:

I = \frac{V}{R}=\frac{V_{0}\text{ sin }2 \pi ft}{R}

I = I0 . sin2 2 πft

Nilai I0 = \frac{V_{0}}{R} adalah arus puncak. Arus dianggap positif ketika elektron-elektron mengalir ke satu arah dan negatif jika mengalir ke arah yang berlawanan. Besarnya daya yang diberikan pada hambatan R pada setiap saat adalah:

P = I2. R = I02. sin 2 2 πft

Karena arus dikuadratkan, berarti daya selalu bernilai positif, perhatikan gambar berikut.

Daya Pada Arus Listrik ACDaya pada sebuah resistor pada rangkaian AC

Nilai sin2 2 πft  bervariasi antara 0 dan 1. Daya rata-rata yang dihasilkan, P , adalah :

P = \frac{1}{2} I02. R, karena P = \frac{V^{2}}{R} = \frac{V_{0}^{2}}{R} sin2 2πft  , kita dapatkan juga daya rata-ratanya : P = \frac{1}{2} \frac{V_{0}^{2}}{R}

Akar kuadrat dari arus atau tegangan merupakan nilai rms (root mean square atau akar-kuadrat-rata-rata), didapatkan:

Irms = \frac{I_{0}^{2}}{\sqrt{2}} = 0,707 . I0

Vrms = \frac{V_{0}^{2}}{\sqrt{2}} = 0,707 . V0

Nilai Vrms dan Irms kadang-kadang disebut “nilai efektif ”. Keduanya dapat disubstitusikan langsung ke dalam rumus daya, sehingga diperoleh persamaan daya rata-rata:

P = I2rms . R

P= \frac{V_{rms}^{2}}{R}

Dari persamaan diatas berarti daya yang sama dapat dihasilkan pada arus searah yang nilai I dan V nya sama dengan nilai rms I dan V pada arus bolak-balik (AC).

Like Dan Dapatkan Materi Terbaru Fisika

Mari berdiskusi tentang "Arus Bolak-Balik (AC)"

free web tracker