Arus Bolak Balik: Rangkaian, Rumus, & Contoh Soal

Hai sahabatku semua

Pada kesempatan kali ini  kita akan membahas tentang arus bolak balik

Oke langsung saja ya kita mulai membahas materi tersebut

Pengertian Arus Bolak Balik

Sekarang ini listrik merupakan sarana penunjang kebituhan yang sangat penting bagi kehidupan manusia.

Listrik sendiri terdiri daridua jenis yaitu: listrik searah DC dan listrik bolan balik AC.

Kali ini kita hanya akan fokus pada arus bolak balik dimana memiliki definisi arus dan tegangan listrik yang besarnya berubah terhadap waktu dan mengalir dalam dua arah.

Bentuk dari sinyal atau gelombang arus listrik bolak balik secara ideal berbentuk sinusoidal.

Bentuk gelombang sinusoidal ini menjadikan pengaliran energi yang efisien. Listrik berarus bolak balik secara umum dihasilkan oleh generator listrik milik PLN atau mitranya.

Arus bolak balik dapat dianalisi dengan rangkaian seperti berikut ini

Rangkaian Arus Bolak Balik

Rangkaian Resistor

Rangkaian resistor jika dihubungkan dengan arus bolak balik maka akan menghasilkan penurunan potensial listrik dalam rangkaian atau kata lain sebagai pembatas arus yang masuk.

Rangkaian Induktor

Sebuah induktor juga memiliki nilai hambatan yang biasa disebut reaktansi  induktif saat dialiri arus bolak balik.

Nilai hambatan inductor ini bergantuk pada frekuensi sudut dari arus bolak  balik.

Rangkaian Kapasitor

Rangkaian kapasitor merupakan rangkaian yang unikdimana rangkaian ini  dapat menyimpan energi listrik sementara.

Kapasitor jika dialiri arus bolak  balik akan menimbulkan resistansi semu  atau biasa  disebut reaktansi kapasitif.

Nilai dari reaktansi kapasitif bergantung dari kapasitas kapasitor dan frekuensi  sudut.

Setelah kita mempelajari pengertian dan berbagai rangkaian arus bolak balik beserta diagramnya mari kita mulai menerapkannya padapersamaan matematis guna menyelesaikan persoalan yang terjadi pada kehidupannyata.

Baca juga Efek Compton.

Rumus Arus Bolak Balik

Terdapat beberapapersamaan matematis dalam arus bolak balik diantaranya yaitu:

Persamaan Umum

V = Vmax sin ωt

Rumus Arus Melalui Resistor

I_R = V_R/R

I_R = V_m/R sin ωt

I_R = I_m sin ωt

Rumus Tegangan Melalui Resistor

V_R = Vm sin ωt

Rumus Arus Melalui Induktor

I_L = V_m sin (ωt-1/2 π) /ωL

I_L = I_m sin (ωt-1/2 π)

Rumus Tegangan Melalui Induktor

V_L = Vm sin ωt

Rumus Arus Melalui Kapasitor

I_C = ω C V_m sin (ωt+1/2 π)

I_C = I_m sin (ωt+1/2 π)

Rumus Tegangan Melalui Kapasitor

V_C = Vm sin ωt

Dimana

• C = kapasitor
• L = Induktor
• R = Resistor
• I = Arus (A)
• V = Tegangan (V)
• ω = frekuensi sudut
• t = waktu (s)

Baca juga Gaya Sentripetal & Sentrifugal.

Contoh Soal Arus Bolak Balik

1. Sebuah generator menghasilkan tegangan sinusoidal dengan persamaan V = 200 sin 200t. Berapa nilai dari:

• Vmax
• Frekuensi tegangan

2. Perhatikan gambar dibawah ini

Jika tegangan maksimum sumber arus bolak-balik = 220 V, maka besar kuat arus maksimum yang mengalir pada rangkaian adalah….

Mungkin itu saja pembahasan arus bolak balik. Baca juga Energi Kinetik.

Semoga bermanfaat