Teori Segitiga Daya Listrik | Tenaga Listrik

Tiga elemen rangkaian yang membentuk daya listrik yang dikonsumsi dalam rangkaian AC dapat ditunjukkan oleh tiga sisi segitiga siku , yang disebut sebagai segitiga daya. Rangkaian listrik AC yang mengandung resistansi dan kapasitansi atau resistansi dan induktansi, atau keduanya, juga mengandung daya nyata dan daya reaktif. Jadi agar kita bisa menghitung total daya yang dikonsumsi, kita perlu mengetahui perbedaan fasa antara bentuk gelombang sinusoidal tegangan dan arus.



Dalam rangkaian AC, bentuk gelombang tegangan dan arusnya bersifat sinusoidal sehingga amplitudonya terus berubah seiring berjalannya waktu. Karena kita tahu bahwa daya adalah tegangan dikalikan arus (P = V * I), daya maksimum akan terjadi bila dua bentuk gelombang tegangan dan arus berbaris satu sama lain. Artinya, titik puncak dan zero crossover mereka terjadi bersamaan. Bila ini terjadi, kedua bentuk gelombang dikatakan "in-phase".

Tiga komponen utama dalam rangkaian AC yang dapat mempengaruhi hubungan antara bentuk gelombang tegangan dan arus, dan karena itu fasanya berbeda, dengan menentukan total impedansi rangkaian adalah resistor, kapasitor dan induktor.


Impedansi(Z) rangkaian AC sama dengan resistansi yang dihitung di sirkuit DC, dengan impedansi yang diberikan dalam ohm. Untuk rangkaian AC, impedansi umumnya didefinisikan sebagai rasio tegangan dan fasor arus yang dihasilkan oleh komponen sirkuit. Phasor adalah garis lurus yang ditarik sedemikian rupa untuk mewakili amplitudo voltase atau arus dengan panjang dan selisih fasanya terhadap garis fasor lain dengan posisi sudutnya relatif terhadap fasor lainnya.

Sirkuit AC mengandung resistansi dan reaktansi yang digabungkan bersama untuk memberikan impedansi total (Z) yang membatasi aliran arus di sekitar sirkuit. Tapi impedansi sirkuit AC tidak sama dengan jumlah aljabar dari nilai ohm resistif dan reaktif sebagai resistansi murni dan reaktansi murni 90˚ di luar fase satu sama lain. Tapi kita bisa menggunakan perbedaan fase 90˚ ini sebagai sisi segitiga siku kanan, yang disebut segitiga impedansi, dengan impedansi menjadi titik miring seperti yang ditentukan oleh teorema Pythagoras.

Hubungan geometrik antara resistansi, reaktansi dan impedansi dapat ditunjukkan menggunakan segitiga impedansi seperti berikut:



Perhatikan bahwa impedansi, yang merupakan jumlah vektor dari resistansi dan reaktansi, tidak hanya memiliki besaran (Z) tetapi juga memiliki sudut fasa (θ), yang mewakili perbedaan fasa antara resistansi dan reaktansi. Perhatikan juga bahwa segitiga akan berubah bentuk karena variasi reaktansi, (X) seiring dengan perubahan frekuensi. Tentu saja, resistansi (R) akan selalu tetap konstan.


Kita bisa mengambil ide ini selangkah lebih maju dengan mengubah segitiga impedansi menjadi segitiga daya yang mewakili tiga elemen daya dalam rangkaian AC. Hukum Ohm berbunyi bahwa di sirkuit DC, daya (P), dalam watt, sama dengan arus kuadrat (I2) kali tahan (R). Jadi kita bisa mengalikan tiga sisi segitiga impedansi kita di atas oleh I2 untuk mendapatkan segitiga daya yang sesuai seperti:

Daya Nyata (Real Power) --> P = I2R  Watts, (W)

Daya Reaktif (Reactive Power) --> Q = I2X  Volt-amperes Reactive, (VAr)

Daya Semu (Apparent Power ) -->   S = I2Z  Volt-amperes, (VA)

Baca juga :
> Daya Nyata Pada Rangkaian Listrik
> Daya Reaktive 
> Daya Semu (Apparent Power)
Teori Segitiga Daya Listrik | Tenaga Listrik Rating: 4.5 Diposkan Oleh: budis

No comments:

Berlangganan Via Email