Tanggapan alami & paksa

Rangkaian AC dalam Keadaan Steady StateChapter 7Rangkaian AC dlm keadaan steady stateRangkaian arus bolak-balik (alternating current = AC) umumnya sebuah sinyal sinusoidal atau gabungan dari beberapa sinyal sinusoidal.Keadaan steady state (tunak) >< transien (sementara).Contoh rangkaian AC dalam keadaan steady state:Sinyal telepon fixed line, radio, hp : kHz ~ GHzSinyal tenaga listrik (jaringan PLN) : indonesia 50 Hz, kecuali di Cevron Pacific Indonesia (CPI) Riau 60 Hz

Impedans kompleksXL = L

XC =

= 2fR: resistans X: reaktans

Daya rangkaian ACDaya = Power adalah energi listrik yang didisipasi oleh komponen R per satuan waktu.Satuan: watt, joule/detikBila sumber AC dihubungkan ke beban Z = R + j X, makaTegangan (V)= energi/satuan muatanArus (I)= muatan/satuan waktu Daya (P)= Tegangan x Arus komponen R

P = V I cos = I2R = V2/RDaya yang didisipasi oleh R disebut daya aktif (P)P = VI cos = I2R = V2/RKarena utk sumber DC P=VI, maka cos disebut faktor daya (power factor = pf)pf = cos

Bila ada beban reaktans X maka ada daya reaktif (PX)PX = VI sin = I2X = V2/X

ContohPembacaan alat ukur pd gambar sbbAM (amperemeter ): 2 AVM (voltmeter ): 26 V (rms)WM (wattmeter ): 20 WBila kumparan mengandung L seri dgn R, tentukan nilai L dan R! Berapa faktor daya beban tersebut?Macam dayaPada rangkaian AC, ada 3 macam daya/power: Daya aktif (P = VI cos )Adalah daya oleh beban resitans R.satuan: wattDaya reaktif (PX = VI sin )Adalah daya oleh beban reaktans X, dapat berupa XL maupun XCsatuan: VARDaya kompleks = daya semu = apparent power (PA = V I)Adalah daya oleh kedua R dan Xsatuan: VA

SEGITIGA DAYADaya aktif (P)Daya reaktif (PX)Daya apparent (PA)

Faktor Daya (pf)pf = cos : beda fase sinyal tegangan dan arus yg mengalirBeban L positif arus tertinggal (lagging)Beban C negatif arus mendahului (leading)

Dalam segitiga daya, : sudut ketiga kemungkinan di bawah.

Contoh 2Sebuah pabrik memiliki beban sbb1. heater 30 kW, pf = 12. motor induksi 150 kVA, pf = 0,6 lag.bila tegangan 4000 V, tentukan arus total dan faktor daya pabrik tersebut!

SolusiBeban Pa (kVA)pf (derajat)P (kW)Px (kVAR)Heater3010300Motor Ind.1500,653150*0,6=90150*sin 53 = 120TotalPerbaikan faktor dayaTujuan: Dapat menggunakan watt yg lebih besar dgn VA yang sama.Menurunkan VA dengan beban watt yang sama.Cara: menaikkan nilai pf = cos Faktor daya rendah besar pd diagram fasor watt maka Z >>> shg sinyal tidak diteruskan.High pass filter melewatkan frekuensi tinggiContoh: rangkaian RC seri Z = R - j 1/(2f C)f > shg sinyal tidak diteruskan. f >>> maka Z minimum yaitu Z = R shg sinyal diteruskan.Low Pass Filter sederhana

High Pass Filter sederhana

Filter Jembatan T (Briged-T )f > maka C1 C2 short circuit shg sinyal diteruskan tdk melalui R4.

Filter yang lebih rumitAkan dipelajari pada MK di semester2 berikutnya.Kuliah berikutnya:2 Juni 2010 jam 10 di E6: Chapter 8 Analisis Jaringan

3 Juni 2010: Chapter 9 Pengantar Sistem

4 Juni 2010 jam 10-11.30 di E5: Pengenalan Elektromekanika/ Mekatronika