induktor dan kapasitor...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1....
TRANSCRIPT
KAPASITOR DAN INDUKTOR
Oleh : Risa Farrid Christianti, ST.,MT.
Institut Teknologi Telkom Purwokerto
PENDAHULUAN
• Kapasitor dan Induktor merupakan komponen/elemen pasif dari rangkaian elektronik yang sifatnya menyimpan energi dan dapat diambil pada waktu tertentu, berbeda dengan resistor yang sifatnya menghilangkan energi, sehingga dapat dikatakan bahwa Kapasitor dan Induktor disebut sebagai elemen-elemen penyimpan.
PENDAHULUAN (Lanj.)
• Dalam bab ini akan dipelajari tentang karakteristik Kapasitor dan Induktor, serta aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel.
1. INDUKTOR
• Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan energi yg jumlahnya terbatas.
• Simbol pada rangkaian adl L dengan satuan Henry (H).
• Simbol komponen :
• Gambar komponen induktor
Perhatikan simbol induktor beserta arus dan tegangan dibawah ini.
Tegangan pada induktor sebanding dengan laju perubahan arus terhadap waktu sesuai dengan persamaan dibawah ini
dt
diLv ………(1)
Perlu diingat bahwa tegangan (v) dan arus (i) adalah fungsi waktu. Sehingga tidak ada tegangan (v=0) yang melintas sebuah induktor jika arus konstan, tdk peduli betapapun besarnya arus tsb. Maka dari itu dapat dipandang bahwa sebuah induktor merupakan hubungan arus pendek pada rangkaian DC.
Selain didefinisikan dengan persamaan (1) diatas, maka induktor bisa didefinisikan dengan persamaan arus sbg fungsi tegangan yang lain sbb:
…………(2)
………...(3)
………....(4)
t
t
tivdtL
ti0
0 )(1
)(
kvdtL
ti1
)(
t
vdtL
ti1
)(
Daya dan Energi pada induktor
Daya (P) =
……………(5)
Energi (W)=
…...................(6)
dt
diLivip
2
2
1)( LitwL
• Contoh :
Dengan , berapa vR, vL, wL ? 6
12t
Sini
Jawab:
62.1
6121.0
tSin
tSinxRivr
ttSindt
d
dt
diLvl
6cos6)
612(3
tSinLiwl6
2162
1 22
2. Kapasitor
• Termasuk komponen pasif.
• Simbol pada rangkaian adl C dengan satuan farad.
• Simbol komponen adalah :
• Gambar komponen kapasitor
Definisi dari kapasitor dapat digambarkan dalam persamaan sebagai berikut :
………...(7)
Arus pada kapasitor sebanding dengan perubahan tegangan terhadap waktu.
Bila tegangan konstan, maka arus akan menjadi nol, jadi kapasitor dapat digambarkan sebagai rangkaian terbuka pada DC.
dt
dvCi
Selain didefinisikan seperti pada persamaan (7), maka kapasitor juga dapat didefiniiskan sesuai persamaan tegangan sebagai fungsi arus.
…………(8)
………….(9)
………….(10)
)0(1
)(0
tvidtC
tv
t
t
kidtC
tv1
)(
t
idtC
tv1
)(
Daya dan Energi pada kapasitor
Daya (P) =
…………(11)
Energi (W) =
………….(12)
dt
dvCvvip
2
2
1)( Cvtwc
• Contoh
Carilah ir, ic, wc jika v = 100 sin 2t ?
Jawab:
t
R
vir 2sin10 4
txtdt
dx
dt
dvCic 2cos104)2sin100(1020 36
tCvwc 2sin1.02
1 22
3. Kombinasi Induktansi Dan
Kapasitansi • Rangkaian Seri Induktor
vs = v1+ v2 + ….+vn
Dengan Leq adalah rangkaian ekivalen induktor. Sehingga induktor ekivalen seri adalah
……….(13)
dt
diL
dt
diL
dt
diL N .....21
dt
diLLL N )....( 21
dt
diLvs eq
N
n
NNeq LLLLL1
21 ...
• Rangkaian Pararel Induktor
Maka Induktor ekivalen adalah =
………….(14)
Neq LLLL
1....
111
21
• Rangkaian Seri Kapasitor
Kapasitor ekivalen adalah =
……………(15) Neq CCCC
1....
111
21
• Rangkaian Pararel Kapasitor
Kapasitor ekivalennya adalah =
…………..(17)
Neq CCCC ....21
• Latihan Soal
1. Carilah rangkaian ekivalen induktor berikut ini
2. Carilah rangkaian ekivalen kapasitor berikut ini.
3. Carilah nilai arus sumber (is) dari rangkaian berikut ini dengan iL=0.03 sin 5000t A
LANJUT KE MATERI BERIKUTNYA