Daya Pada Rangkaian Arus Bolak Balik

Daya Pada Rangkaian Arus Bolak Balik - Pada topik sebelumnya kalian telah belajar serta menganalisis rangkaian seri pada arus bolak-balik. Kalian juga telah menganalisis karakteristik pada masing-masing rangkaian baik impedansi, kuat arus maupun tegangan. Tentunya kalian juga masih ingat tentang arus searah daya listrik. Secara matematis, daya listrik dirumuskan sebagai berikut.

Daya Pada Rangkaian Arus Bolak Balik

P=Vi=i2R $P=Vi=i^{{}_2}R$

Keterangan:
P = daya (W);
V = tegangan listrik (V);
i = kuat arus (A); dan
R = hambatan (Ohm).

Suatu rangkaian listrik dapat bekerja jika ada sumber tegangan dan akan menyerap energi. Besarnya energi per satuan waktu yang diserap oleh beban disebut daya listrik. Pada rangkaian arus bolak-balik, kalian telah mengenal adanya daya semu dan daya rata-rata. Untuk menganalisis besaran daya rata-rata pada suatu rangkaian perhatikan diagram fasor berikut ini.

1. Daya rata-rata

Besarnya daya rata-rata dirumuskan dengan persamaan berikut.

Pr=1T∫0TVidt $P_r=\frac{1}{T}\underset{0}{\overset{T}{\int }}Vidt$

Dari hasil integrasi persamaan di atas, akan kita peroleh :

Pr=Vefiefcosθ $P_r=V_{ef}{i}_{ef}\cos \theta$

Keterangan:
Pr = daya (W = VA atau Volt-Ampere);
Vef = tegangan efektif (V);
Ief = kuat arus efektif (A); dan
ϴ = sudut pergeseran fase V terhadap i.

Pada persamaan di atas kita mendapatkan faktor sebesar cos ϴ. Besaran ini disebut sebagai faktor daya. Besaran faktor daya dapat ditulis dengan persamaan berikut.

cosθ=RZ=VRV $\cos \theta =\frac{R}{Z}=\frac{V_R}{V}$

Keterangan:
cosϴ = faktor daya;
R = hambatan pada resistor (Ohm);
Z = impedansi (Ohm);
VR = tegangan pada ujung-ujung resistor (V);
V = tegangan sumber (V); dan
ϴ = sudut pergeseran fase V terhadap i.

Dari persamaan di atas, dapat kita simpulkan bahwa daya rata-rata pada hakekatnya adalah daya efektif yang diserap oleh resistor. Pada beberapa referensi, daya rata-rata juga disebut sebagai daya aktif.

2. Daya semu

Daya semu didefinisikan sebagai besarnya daya yang diserap oleh rangkaian gabungan yang mengandung reaktansi. Secara matematis, dinyatakan sebagai berikut.

P=Vefief $P=V_{ef}{i}_{ef}$

Keterangan:
P = daya semu (Watt = VA);
Vef = tegangan efektif sumber (V); dan
ief = kuat arus efektif (A).

Daya semu merupakan gabungan antara daya pada reaktansi dan daya pada resistor. Daya semu juga disebut sebagai daya kompleks. Satuan untuk daya semu adalah Watt. Komponen daya pada reaktansi dikenal juga sebagai daya reaktif dan memiliki satuan VAR (Volt Ampere Reaktif). Untuk mempermudah pemahaman tentang daya rata-rata dan daya semu, kalian dapat memisalkan minuman bersoda yang dituangkan ke dalam gelas seperti pada gambar berikut ini.

Tentang: Fisika

Share:

Artikel Terkait