RESISTANSI, REAKTANSI DAN IMPEDANSI
Resistansi, reaktansi dan impedansi merupakan istilah yang mengacu pada karakteristik dalam rangkaian yang yang bersifat melawan arus listrik. Resistansi merupakan tahanan yang diberikan oleh resistor. Reaktansi merupakan tahanan yang yang bersifat reaksi terhadap perubahan tegangan atau perubahan arus. Nilai tahanannya berubah sehubungan dengan dengan perbedaan fase dari tegangan dan arus. Selain itu reaktansi tidak mendisipasi energi. Sedangkan impedansi mengacu pada keseluruhan dari sifat tahanan terhadap arus baik mencakup resistansi, reaktansi atau keduanya. Ketiga jenis tahanan ini diekspresikan dalam satuan ohm 1. Impedansi
Impedansi (disebut juga hambatan dalam, ! adalah nilai resistansi yang terukur pada kutub kutub sinyal jack alat elektronik. Semakin besar hambatan"impedansi, makin besar tegangan yang dibutuhkan. Impedansi tidak dapat dikatan sebagai hambatan secara spontan. Karena terdapat perbedaan yang yang mendasar dari keduanya. keduanya. #eberapa sumber mengatakan mengatakan bahwa impedansi merupakan hasil reaksi hambatan (R, resistensi! dan kapasitas elektron ($, capacitance! secara bersamaan. %aya merupakan tegangan kuadratnya dibagi impedansnya& P = V2 / Z ' daya (watt! •
•
•
) tegangan (*olt! impedans (ohm!
Impedansi listrik, atau lebih sering disebut impedansi, menjelaskan ukuran penolakan terhadap arus bolak+balik sinusoidal. Impedansi listrik memperluas konsep resistansi listrik ke sirkuit $, menjelaskan tidak hanya amplitudo relatif dari tegangan dan arus, tetapi juga fase relatif. #ila sebuah beban diberi tegangan, impedansi dari beban tersebut akan menentukan besar arus dan sudut fase yang mengalir pada beban tersebut. -aktor daya merupakan petunjuk yang menyatakan sifat suatu beban. Impedansi /umlah 0ambatan Secara )ektor ektor 'd Rangkaian rus #olak 1 #alik " $. 2. Impedansi Rangkaian Seri R 3 4 & Z = √ R2 + XL2
5. Impedansi Rangkaian Seri R 3 $ & Z = √ R2 + XC2 6. Impedansi Rangkaian Seri R 1 4 3 $ & Z = √ R2 + ( XL – XC ) 2 Menghitng Impedansi Rang!aian R " se#i Kete#angan $
adalah impedansi R adalah hambatan (7! 4 adalah induktansi ( henr
Menghitng Impedansi Rang!aian R " pa#a%e% Kete#angan $
adalah impedansi R adalah hambatan (7! 4 adalah induktansi ( henry !
&'nt'h S'a%
0itung impedansi total dan tegangan pada masing+masing resistor, induktor dan kapastior dari rangkaian S8RI resistansi+induktansi+ kapasitor berikut Jawab: Impedansi dari rangkaian ini hanya mencakup resitansi, reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif. oleh karena itu atau pada 0 o atau pada 90 o atau pada � 90o atau pada sudut -80.68 o Dengan tegangan total adalah atau pada sudut 0 o Sehingga arusnya adalah: pada sudut (0-(-80.68)) o 80.68 o ! atau dala" bilangan ko"pleks ditulis sebagai: #arena rangkaian seri! "aka besarnya arus pada ketiga ko"ponen adalah sa"a sehingga "asing-"asing tegangan adalah atau $9.%&% ' pada sudut 80.68 o atau $9.0%8 ' pada sudut $0.68 o atau $&.%6 ' pada sudut -9.&$99 o &'nt'h S'a% Rang!aian Pa#a%e% pada R"&
0itunglah impedansi total dan kuat arus dari masing+masing resistor, induktor dan kapasitor dari rangkaian 'R484 resistansi+induktansi+kapasitor berikut Jawab: #arena rangkaiannya adalah paralel! "aka tegangan pada "asing-"asing ko"ponen ! * dan + adalah sa"a dengan tegangan total atau pada sudut 0 o. #arena tahanan "asing-"asing adalah
atau pada 0 o atau pada 90 o atau pada � 90o "aka kuat arus pada "asing-"asing ! * dan + adalah pada sudut 0 oatau pada sudut -90 oatau pada sudut 90 oatau Sedangkan , total adalah atau pada sudut -%$.&$$ o . eaktansi ,ndukti
Pengertian Reaktansi induktif adalah ha"batan yang ti"bulakibat adanya //* induksi karena dipasangnyainduktor (*). erbeda dengan rangkaian 1+ resiti di"ana arus dan tegangan se-phasa! pada rangkaian 1+ indukti phasa tegangan "endahului 902 terhadap arus. Jika diga"barkan diagra" phasor-nya "aka arus "engarah ke su"bu 345 positi (kanan) dan tegangan "engarah ke su"bu 35 positi (atas) seperti yang diilustrasikan oleh ga"bar. 7a"batan aliran elektron ketika "elewati induktor pada rangkaian 1+ disebut sebagai 3eaktansi ,ndukti5! reaktansi dihitung dala" satuan h" () sa"a hal-nya seperti resistansi. Si"bol reaktansi indukti adalah 34 *3! pada rangkaian 1+ sederhana! reaktansi indukti dapat dihitung "enggunakan persa"aan berikut.
X L = 2 ∙ π ∙ f ∙ L Di"ana : 4 * eaktansi indukti (h" ) ; rekuensi (7ert? 7?) * ,nduktansi (7enry 7)
Contoh: @entukan reaktansi indukti Aika diketahui rekuensi rangkaian 1+ B07?! dan induktansi induktor $7. Jawab:
•
•
•
4 * C ; C C * 4 * C &!$% C B0 C $ 4 * &$%
Jika pada ontoh kasus di atas diketahui tegangan 1+ sebesar B0'! berapakah arus yang "engalir pada rangkaianE Fntuk "enAawab pertanyaan ini adalah dengan "enggunakan huku" h" di"ana ' , C ! ke"udian ganti 35 (resistansi) dengan reaktansi indukti (4 * ).
a!a": •
, ' 4 * , B0 &
%$•
, 0!$61
•
eaktansi indukti berbanding lurus terhadap rekuensi! Aika rekuensi "eningkat "aka reaktansi indukti Auga akan "eningkat atau "e"besar dan begitu Auga s ebaliknya. #arakteristik disipasi daya induktor pada rangkaian 1+ diperlihatkan oleh kurGa hiAau di atas. @idak seperti pada resistor di"ana resistor selalu ter-disipasi daya dan kelebihan energi-nya dilepaskan dala" bentuk energi panas! induktor pada rangkaian 1+ tidak terdisipasi daya dengan kata lain disipasi daya induktor pada rangkaian 1+ sa"a dengan 305 (Hol). Iengapa de"ikian karena pada saat disipasi daya induktor bernilai positi! daya ini diserap oleh induktor tetapi ketika daya disipasi induktor bernilai negati! daya disalurkan ke rangkaian. #arena disipasi daya yang diserap dan disalurkan sa"a besar "aka disipasi daya pada induktor sa"a dengan 305 (Hol). ,ni berlaku hanya pada induktor ideal ( induktor 0).
(. Rea!tansi Kapasiti) Rea!tansi Kapasiti)
Sebuah kondensator yang sering disebut kapasitor 9$9 dihubungkan dengan sumber tegangan arus bolak+balik berbentuk sinus yang ditetapkan dengan rumus sbb& e 8m.sin :t ; I$<$$ 8 /ika sebuah capasitor dihubungkan dengan sumber arus searah, maka arus searah yang dapat mengalir hanya sesaat saja dan waktu yang pendek, yaitu pada saat capasitor dalam keadaan diisi (charged!. Kemudian arus searah didalam capasitor akan menjadi nol kembali. 0al tersebut membuktikan bahwa capasitor tidak dapat dilalui arus searah atau dikatakan kapasitor memblokir arus searah. =enurut teori arus searah yang mengalir jumlah muatannya ditentukan dengan rumus & > i .t atau i >"t. Ketika arus dan tegangan melewati kapasitor pada rangkaian $, phasa arus mendahului ?@A phasa tegangan. /ika digambarkan diagram phasor+nya maka arus (I! ke arah sumbu B
F 'i G 6,2H f -rekuensi (0ert " 0! $ Kapasitansi (-arad " -! &'nt'h$ Jentukan reaktansi kapasitif (<$! jika diketahui frekuensi rangkaian $ @0, dan kapasitansi kapasitor 2@u-. /awab&
•
<$ 2 " (5 L F L f L $! <$ 2 " (5 L 6,2H L @ L 2@M2@ +!
•
<$ 2 " @,@@62H O<$ 62P7
•
/ika pada contoh kasus di atas diketahui tegangan $ sebesar @), berapakah arus yang mengalir pada rangkaianQ dengan menggunakan cara yang sama yaitu dengan menggunakan hukum Ehm dimana ) I L R, kemudian ganti BRC (resistansi! dengan reaktansi kapasitif (<$!. *a+a$
•
I ) " <$ I @ " 62P
•
I @,2
•
Reaktansi kapasitif berbanding terbalik terhadap frekuensi, jika frekuensi meningkat maka reaktansi kapasitif akan menurun dan begitu juga sebaliknya. Karakteristik disipasi daya kapasitor pada rangkaian $ sama seperti pada karakteristik daya induktor yaitu sama dengan B@C (Nol!, karena daya yang diserap dan disalurkan oleh kapasitor sama besar dan ini hanya berlaku untuk kapasitor ideal.
