Top Banner
KAPASITOR DAN INDUKTOR Oleh : Risa Farrid Christianti, ST.,MT. Institut Teknologi Telkom Purwokerto
27

INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

Oct 04, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

KAPASITOR DAN INDUKTOR

Oleh : Risa Farrid Christianti, ST.,MT.

Institut Teknologi Telkom Purwokerto

Page 2: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

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.

Page 3: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

PENDAHULUAN (Lanj.)

• Dalam bab ini akan dipelajari tentang karakteristik Kapasitor dan Induktor, serta aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel.

Page 4: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

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 :

Page 5: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

• Gambar komponen induktor

Page 6: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

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)

Page 7: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

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.

Page 8: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

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

)(

Page 9: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

Daya dan Energi pada induktor

Daya (P) =

……………(5)

Energi (W)=

…...................(6)

dt

diLivip

2

2

1)( LitwL

Page 10: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

• Contoh :

Dengan , berapa vR, vL, wL ? 6

12t

Sini

Page 11: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

Jawab:

62.1

6121.0

tSin

tSinxRivr

ttSindt

d

dt

diLvl

6cos6)

612(3

tSinLiwl6

2162

1 22

Page 12: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

2. Kapasitor

• Termasuk komponen pasif.

• Simbol pada rangkaian adl C dengan satuan farad.

• Simbol komponen adalah :

Page 13: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

• Gambar komponen kapasitor

Page 14: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

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

Page 15: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

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

)(

Page 16: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

Daya dan Energi pada kapasitor

Daya (P) =

…………(11)

Energi (W) =

………….(12)

dt

dvCvvip

2

2

1)( Cvtwc

Page 17: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

• Contoh

Carilah ir, ic, wc jika v = 100 sin 2t ?

Page 18: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

Jawab:

t

R

vir 2sin10 4

txtdt

dx

dt

dvCic 2cos104)2sin100(1020 36

tCvwc 2sin1.02

1 22

Page 19: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

3. Kombinasi Induktansi Dan

Kapasitansi • Rangkaian Seri Induktor

Page 20: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

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 ...

Page 21: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

• Rangkaian Pararel Induktor

Maka Induktor ekivalen adalah =

………….(14)

Neq LLLL

1....

111

21

Page 22: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

• Rangkaian Seri Kapasitor

Kapasitor ekivalen adalah =

……………(15) Neq CCCC

1....

111

21

Page 23: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

• Rangkaian Pararel Kapasitor

Kapasitor ekivalennya adalah =

…………..(17)

Neq CCCC ....21

Page 24: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

• Latihan Soal

1. Carilah rangkaian ekivalen induktor berikut ini

Page 25: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

2. Carilah rangkaian ekivalen kapasitor berikut ini.

Page 26: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

3. Carilah nilai arus sumber (is) dari rangkaian berikut ini dengan iL=0.03 sin 5000t A

Page 27: INDUKTOR DAN KAPASITOR...aplikasinya dalam rangkaian listrik, baik secara seri maupun paralel. 1. INDUKTOR •Induktor adl salah satu komponen pasif yang mampu menyimpan dan memberikan

LANJUT KE MATERI BERIKUTNYA