Rangkaian Arus Bolak-Balik, Impedansi, Aplikasi dalam Kehidupan Sehari-Hari, Contoh dan Pembahasannya

hai hai Sobat semua! kali ini kita akan membahas mengenai Rangkaian Arus Listrik Bolak-Balik. nah sebelum kemateri alangkah baiknya kamu tahu dulu nih apa yang akan kamu dapatkan setelah mempelajari ini yuk simak dulu yang berikut ini dan teruskan mempelajarinya ke materi inti, aplikasi pada kehidupan sehari-hari dan contoh soalnya.. Check it Out!!

🔰KOMPETENSI INTI

1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
2. Menunjukkan perilaku jujur, disiplin, tanggung¬jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
3. Memahami, menerapkan, menganalisis dan mengevaluasi pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanu-siaan, kebangsaan, kenega-raan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
4. Mengolah, menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah konkrit dan ranah abstrak terkait dengan pengembang¬an dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri serta bertindak secara efektif dan kreatif, dan mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan

🔰KOMPETENSI DASAR

3.3 Menganalisis rangkaian arus bolak-balik (AC) serta penerapan-nya

4.5 Mempresentasikan prinsip kerja penerapan rangkaian arus bolak-balik (AC) dalam kehidupan sehari-hari

🔰INDIKATOR

3.1.1 Peserta didik mampu menganalisis mengenai arus dan tegangan bolak-balik
3.1.2 Peserta didik mampu menganalisis rangkaian arus bolak-balik

3.1.3 Peserta didik mampu menjelaskan daya pada rangkaian arus bolak-balik

4.1.1 Peserta didik mampu mempresentasikan prinsip kerja transformator sebagai penerapan rangkaian arus AC dalam kehidupan sehari-hari.

4.1.2 Peserta didik mampu memecahkan masalah terkait rangkaian arus bolak-balik (AC) dalam kehidupan sehari-hari

🔰TUJUAN PEMBELAJARAN

1.      Peserta didik dapat menganalisis mengenai arus dan tegangan bolak-balik melalui persoalan yang disajikan dengan benar

2.      Peserta didik dapat menganalisis mengenai rangkaian arus bolak-balik melalui gambar yang disajikan dengan benar

3.      Peserta didik dapat menjelaskan daya pada rangkaian arus bolak-balik melalui persoalan yang disajikan dengan benar

4.   Peserta didik dapat mempresentasikan prinsip kerja generator AC sebagai penerapan rangkaian arus AC dalam kehidupan sehari-hari melalui video yang disajikan dengan benar

5.   Peserta didik dapat mempresentasikan prinsip kerja transformator sebagai penerapan rangkaian arus AC dalam kehidupan sehari-hari melalui video yang disajikan dengan benar

RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK

     Hai sobat, tahukah kamu bagaimana cara listrik sampai ke rumah kita? Dan ternyata rangkaian listrik tersebut merupakan aplikasi dari rangkaian arus bolak-balik loh..
    Arus bolak-balik atau altenating current (AC) merupakan arus dan tegangan listrik yang besarnya berubah terhadap waktu dan mengalir dalam dua arah. Dalam rangkaian arus bolak-balik itu terdapat 
tiga jenis yaitu resistif, induktif dan kapasitif. Yuk mari kita bahas satu persatu~

📋RANGKAIAN RESISTIF

    Yaitu rangkaian yang hanya mengandung hambatan (R) saja. Sebuah resistor akan dialiri arus bolak-balik ketika dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik. Rangkaian ini digunakan untuk menurunkan potensial listrik dalam rangkaian atau sebagai pembatas arus listrik yang masuk sehingga arus dan tegangan dalam rangkaian resistor mempunyai fase yang sama saat terhubung dengan sumber tegangan bolak-balik.

Gambar 1. Rangkaian resistor pada arus bolak-balik

Gambar 2. Grafik hubungan tegangan dan arus terhadap waktu pada resistor

    Berdasarkan grafik terlihat bahwa tegangan dan arus berada pada keadaan sefase artinya mencapai nilai maksimum pada saat yang sama.

  Berarti dapat disimpukan bahwa ketika sebuah resistor dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, besarnya tegangan pada resistor sama dengan tegangan sumber. Besarnya kuat arus yang melalui hambatan dapat dinyatakan dari hukum Ohm yaitu :

📋RANGKAIAN INDUKTIF

    Yaitu rangkaian yang hanya mengandung induktor saja. Jika kalian belum tahu induktor adalah suatu kumparan. Gambar dari rangkaian induktif ini adalah sebagai berikut:

Gambar 3. Rangkaian induktor pada arus bolak-balik

Gambar 4. Grafik hubungan tegangan dan arus terhadap waktu pada induktor

    Berdasarkan grafik terlihat bahwa tegangan dan arus tidak sefase melainkan berbeda fase 90. Persamaan tegangan dan arus yang mengalir pada induktor seperti berikut:

Sesuatu yang menghambat arus listrik pada rangkaian resistif murni adalah hambatan listrik R. Lalu apakah yang menghambat arus listrik pada rangkaian induktif murni? Di rangkaian induktif bisa kita sebut reaktansi induktif dengan persamaan sebagai berikut

XL = reaktansi induktif (Ohm = Ω)

L = induktansi diri induktor (Henry = H)

ω = frekuensi anguler/sudut (rad/s)

f = frekuensi linier (Hertz = Hz)

📋RANGKAIAN KAPASITIF

    Yaitu rangkaian yang hanya mengandung kapasitor saja. Gambar dari rangkaian kapasitif ini adalah sebagai berikut:

Gambar 5. Rangkaian kapasitor pada arus bolak-balik

Gambar 6. Grafik hubungan tegangan dan arus terhadap waktu pada kapasitor

    Berdasarkan grafik terlihat bahwa arus pada kapasitor maksimum saat tegangan kapasitor bernilai nol, begitupun sebaliknya. Artinya, arus mencapai nilai maksimumnya seperempat periode lebih cepat daripada saat tegangan mencapai nilai maksimumnya. Rumus tegangan dan arus yang mengalir pada kapasitor seperti berikut:

Faktor penghambat arus AC pada rangkaian kapasitif murni disebut reaktansi kapasitif XC. Persamaannya adalah sebagai berikut :

XC = reaktansi induktif (Ohm = Ω)

C = kapasitas kapasitor (Farad = F)

ω = frekuensi anguler/sudut (rad/s)

f = frekuensi linier (Hertz = Hz)

📋RANGKAIAN SERI RLC

    Yaitu rangkaian yang terdiri dari resistor, induktor dan kapasitor murni yang disusun secara seri dan dialiri arus sebesar

Jika pada rangkaian RLC yang berperan menjadi penghambat adalah impedansi Z. Jika dimasukkan pada hukum Ohm

📋KASUS-KASUS RANGKAIAN AC

Ada beberapa kasus yang sering terjadi di kehidupan nyata ataupun perhitungan saat soal. Tentunya dengan persamaan sedikit berbeda tetapi tetap sama, misalkan seperti berikut:

📋PENERAPAN ARUS BOLAK BALIK DALAM KEHIDUPAN

Sistem Pembangkit Listrik

     Bagaimana bisa ya listrik sampai ke rumah kita? Nah ternyata sistem pembangkit listrik itu terbagi kedalam tiga bagian yaitu pembangkit, trnasmisi dan distribusi.

    Di pembangkit yang telah mendapat energi dari baik tenaga air, tenaga gas, tenaga uap dan lain-laian akan membangkitkan daya listrik. Lalu digenerator akan diubah menjadi listrik AC dan dayanya dinaikan oleh trafo step up lalu ditransmisikan ke gardu dan di gardu daya nya diturunkan kembali oleh trafo step down didistribusikan ke tempat-tempat yang membutuhkan listrik misalkan ke rumah-
rumah, pabrik dan lain-lain.
Untuk lebih memahami penejelasan diatas yuk kita kerjakan bersama soal berikut ini.

    Nah gimana sobat sudah lebih mengerti mengenai rangkaian arus bolak-balik? jika kamu mau lebih mengerti cobalah dengan sering mengerjakan latihan soal ataupun kamu bisa cek video pembelajaran berikut yang menerangkan mengenai rangkaian arus bolak-balik

jika ada yang mau ditanyakan ataupun saran mengenai penjelasan materi apalagi yang harus kami buat bisa email ke noviavio18@gmail.com . Selamat belajar.. See You!