27
Perkuliahan Fisika Dasar II Oleh Endi Suhendi 1 FI-331

Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

  • Upload
    hathuan

  • View
    241

  • Download
    6

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Perkuliahan

Fisika Dasar II

Oleh Endi Suhendi 1

Fisika Dasar II

FI-331

Page 2: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Menu hari ini:

� Arus Bolak-Balik

Oleh Endi Suhendi 2

Page 3: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Last TimeOsilasi LC

Oleh Endi Suhendi 3

Osilasi LC

Page 4: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian LCAkan mengalami gerak harmonik sederhana,

seperti massa pada pegas, dengan pertukaran antar muatan pada kapasitor (Pegas) dan arus

pada induktor (Massa)

Oleh Endi Suhendi 4

Page 5: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian AC

Oleh Endi Suhendi 5

Page 6: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian AC (Alternating-Current)

• direct current (dc) – arus mengalir satu arah (battery)• alternating current (ac) – arus berosilasi

• Sumber tegangan sinusoidal

simbol

Oleh Endi Suhendi 6

: frekuensi sudut: amplitudo tegangan/voltase

simbol

Page 7: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian AC : Elemen Tunggal

Oleh Endi Suhendi 7

Pertanyaan:1. Berapa I0?2. Berapa Φ ?

Page 8: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian AC : Resistor

Oleh Endi Suhendi 8

IR dan VR sefase

Animasi 10.5

Page 9: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian AC : ResistorArus rata-rata:

Arus kuadrat rata-rata:

Oleh Endi Suhendi 9

Arus akar kuadrat rata-rata (Irms):

Tegangan akar kuadrat rata-rata (Vrms):

Page 10: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian AC : Resistor

Daya yang didisipasi pada resistor:

Oleh Endi Suhendi 10

Daya rata-rata yang didisipasi pada resistor:

Page 11: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian AC : Kapasitor

Oleh Endi Suhendi 11

IC mendahului VC sebesar π/2

Animasi 10.3

Page 12: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian AC : Induktor

Oleh Endi Suhendi 12

IL tertinggal oleh VL sebesar π/2

Animasi 10.4

Page 13: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian AC : Summary

Oleh Endi Suhendi 13

Page 14: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Diagram FasorCara menyatakan besar & fase:

Oleh Endi Suhendi 14

Note: (1) Ketika fasor (vektor merah) berotasi,proyeksinya

(vektor ping) berosilasi(2) Berlaku pada keduanya (arus dan tegangan)

Page 15: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Diagram Fasor : Resistor

Oleh Endi Suhendi 15

IR dan VR sefase Animasi 10.5

Page 16: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Diagram Fasor : Kapasitor

Oleh Endi Suhendi 16

IC mendahului VC sebesar π/2

Animasi 10.3

Page 17: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Diagram Fasor : Induktor

Oleh Endi Suhendi 17

IL tertinggal oleh VL sebesar π/2

Animasi 10.4

Page 18: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Susun Bersamaan:Rangkaian RLC

Oleh Endi Suhendi 18

Rangkaian RLC

Page 19: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Pertanyaan tentang Fase

Kita mempunyai tegangan yang fasenya konstan:

Oleh Endi Suhendi 19

Dapat ditulis:

Page 20: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian RLC Seri

Oleh Endi Suhendi 20

Berapa I0 (dan

Berapa φ? Apakah arus mendahului atau tertinggal oleh Vs? Pecahkan:

Page 21: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian RLC Seri

Oleh Endi Suhendi 21

Sekarang kita hanya membaca diagram fasor!

Pecahkan:

Animasi 10.6

Page 22: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian RLC Seri

Oleh Endi Suhendi 22

Page 23: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Plot I, V vs Waktu

Oleh Endi Suhendi 23

Page 24: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Daya pada Rangkaian RLC SeriDaya setiap saat yang disalurkan generator AC:

Daya rata-rata:

Oleh Endi Suhendi 24

Daya rata-rata:

Faktor daya

Page 25: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Rangkaian RLC :Resonansi

Oleh Endi Suhendi 25

Resonansi

Page 26: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Resonansi

Pada frekuensi rendah, C mendominasi (XC>>XL):Pada frekuensi tinggi, L mendominasi (X >>X ):

Oleh Endi Suhendi 26

Pada frekuensi tinggi, L mendominasi (XL>>XC): Pada frekuensi sedang, terjadi resonansi

I0 mencapai maksimum ketika

Page 27: Perkuliahan Fisika Dasar II FI-331 - file.upi.edufile.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/ENDI_SUHENDI/Kuliah... · Arus Bolak-Balik Oleh Endi Suhendi 2. Last Time Osilasi

Resonansi

Oleh Endi Suhendi 27

Animasi 10.7