Daya Pada Rangkaian AC

HAIDAR RAMBANG POETRA

(202131118) - RANGKAIAN LISTRIK D

 Daya Rangkaian Alternating Current

Konsep Dasar Rangkaian AC

Rangkaian AC (Alternating Current) menggunakan arus bolak-balik dengan tegangan dan arus yang berubah secara sinusoidal terhadap waktu

Tegangan:

v(t) = Vm​ sin(ωt)

Arus:

i(t) = Im​ sin (ωt + ϕ)

Jenis-Jenis Daya Rangkaian

1. Daya Aktif (P)

Daya yang benar-benar dikonsumsi atau digunakan oleh beban untuk melakukan kerja, seperti menghasilkan panas, gerak atau cahaya yang memiliki satuan nya Watt(W).

Rumus: 

P = V ⋅ I ⋅ cosθ

dimana V adalah tegangan efektif, I adalah arus efektif dan cosθ adalah faktor daya

2. Daya Reaktif (Q)

Daya yang berosilasi antara sumber dan bebaan akibat komponen induktif atau kapasitif dalam rangkaian, tidak menghasilkan kerja yang nyata tetapi sangat diperlukan untuk mempertahankan medan magnetik ataupun medan listrik. Daya reaktif memiliki satuan Volt-Ampere Reaktif (VAR)

Rumus:

Q = V ⋅ I ⋅ sinθ

3. Daya Semu (S)

Kombinasi dari daya aktif dan daya reaktif, menunjukkan total daya yang disuplai oleh sumber. Memiliki satuan Volt-Ampere (VA)

Rumus:

S = V ⋅ I

Hubungan antara P, Q dan S digambarkaan dalam segitiga daya:

S² = P² + Q²

Faktor Daya

Berikut adalah rasio daya aktif terhadap daya semu

cosθ = P/S

Kondisi Faktor Daya​:

cosθ = 1: Beban resistif murni (efisien)

$0<\cos \theta <1$: Beban induktif atau kapasitif

Efek Faktor Daya Rendah: Meningkatkan rugi-rugi daya, dan memerlukan sumber daya yang lebih besar untuk beban yang sama

Perbaikan Faktor Daya: Dengan adanya menggunakan kapasitor (kompensasi daya reaktif)

Jenis Beban pada Rangkaian AC

Beban Resistif (R)

Tegangan dan arus sefase (θ = 0∘). Menghasilkan daya aktif saja

Beban Induktif (L)

Arus tertinggal terhadap tegangan (θ > 0∘). Menghasilkan daya reaktif positif

Beban Kapasitif (C)

Arus mendahului tegangan (θ < 0∘). Menghasilkan daya reaktif negatif

Hubungan dalam Segitiga Daya

Dalam rangkaian AC, P, G, dan S saling behrubungan melalui segitiga daya:

S² = P² + Q²

Analisis Rangkaian AC

Impedansi: Total hambatan dalam rangkaian AC

Z = √ R² + (XL - XC)²

XL = ωL (Reaktansi Induktif)

XC = 1/ωC (Reaktansi Kapasitif)