Teori Arus Bolak balik : Nilai Puncak, Rata-rata dan RMS

Rangkaian rangkaian AC ini telah membawa kita pada sebuah perjalanan yang telah melihat kita membahas apa itu AC sebenarnya, bagaimana itu dihasilkan, beberapa sejarah, konsep di balik AC, bentuk gelombangnya, karakteristik dan beberapa properti.  

Hari ini kita akan membahas beberapa istilah dan kuantitas yang terkait dengan Arus Bolak-balik Teori Arus Bolak balik AC : Bentuk Gelombang AC dan Karakteristiknya

Nilai Puncak Bentuk Gelombang AC

Salah satu sifat utama dari bentuk gelombang AC, selain frekuensi dan periode, adalah Amplitudo yang mewakili nilai maksimum dari bentuk gelombang bolak-balik atau yang lebih dikenal, nilai puncak.

Puncak sebagai kata menunjukkan, adalah nilai tertinggi yang dicapai oleh bentuk gelombang arus bolak-balik (atau tegangan) selama setengah siklus bentuk gelombang yang diukur dari titik awal baseline di nol.  

Ini memberi kita salah satu perbedaan utama antara AC dan DC karena sinyal berbasis DC adalah sinyal kondisi tunak, sehingga mereka mempertahankan amplitudo konstan yang selalu sama dengan besarnya arus atau tegangan DC.  

Dalam gelombang sinus murni, nilai Puncak selalu sama untuk setengah siklus positif dan negatif yang membuat siklus lengkap (+ Vp = -Vp), tetapi ini tidak berlaku untuk bentuk gelombang sinusoidal lain yang digunakan dalam mewakili bolak-balik arus, karena setengah siklus yang berbeda cenderung memiliki nilai puncak yang berbeda.

Nilai Tegangan dan Arus Sesaat

 Nilai sesaat dari tegangan atau arus bolak-balik adalah nilai arus atau tegangan pada saat tertentu selama siklus bentuk gelombang.

Perhatikan Gambar di atas.

persamaan;

V = Vpsin2πFt

Dimana Vp = nilai tegangan puncak

Nilai arus sesaat juga diperoleh dengan ekspresi serupa

I = Ipsin2πFt

Nilai Rata-rata Bentuk Gelombang AC

Nilai rata-rata atau nilai rata-rata arus bolak-balik adalah rata-rata dari semua nilai sesaat selama setengah siklus. Ini adalah rasio dari semua nilai sesaat dengan jumlah nilai sesaat yang dipilih selama setengah siklus Teori Arus AC : Apa itu Arus AC dan Perbedaan dengan Arus DC  

Nilai rata-rata bentuk gelombang AC diberikan oleh persamaan;

Dimana V1 ... Vn adalah nilai tegangan sesaat selama setengah siklus.

Nilai rata-rata juga diberikan oleh persamaan;

Vavg = 0,637 * Vp

Dimana Vp adalah nilai tegangan maksimum / puncak dalam siklus tersebut.

Persamaan yang sama ini juga berlaku untuk arus dan yang harus kita lakukan adalah menukar Tegangan dalam persamaan untuk Arus.

Nilai rata-rata gelombang AC hanya diukur selama setengah siklus untuk alasan tunggal; ketika diukur selama satu siklus penuh, nilai rata-rata yang dihasilkan selalu sama dengan nol karena nilai rata-rata setengah siklus positif akan meniadakan setengah siklus negatif dan akibatnya ekspresi berdasarkan persamaan yang diberikan di atas akan bernilai nol .

Root Mean Square (RMS) Nilai bentuk gelombang AC

Akar kuadrat dari jumlah kuadrat nilai rata-rata arus atau tegangan bolak-balik disebut sebagai akar kuadrat rata-rata atau nilai RMS dari tegangan atau arus. Itu diberikan oleh relasi;

Dimana Ip adalah arus maksimum atau puncak.

Kumpulan persamaan yang sama berlaku untuk tegangan dan kita hanya perlu mengganti arus dengan tegangan dalam persamaan.

Dianjurkan agar nilai tegangan dan arus RMS digunakan sebanyak mungkin saat melakukan kalkulasi terkait arus bolak-balik kecuali saat melakukan kalkulasi terkait daya rata-rata.  

Alasannya adalah fakta bahwa sebagian besar alat ukur (multi-meter) yang digunakan untuk mengukur tegangan dan arus bolak-balik memberikan keluarannya sebagai nilai rms.  

Jadi, sebisa mungkin untuk menghindari kesalahan, seseorang hanya boleh menggunakan Vp untuk menemukan Ip dan Vrms untuk menemukan Irms dan sebaliknya karena besaran ini sangat berbeda satu sama lain.

Faktor Bentuk

Satu besaran lain yang terkait dengan arus bolak-balik yang perlu kita perhatikan adalah faktor bentuk.

Faktor bentuk adalah parameter yang digunakan untuk mendeskripsikan bentuk gelombang AC dan diberikan melalui perbandingan antara nilai RMS dari besaran bolak-balik dan nilai rata-rata.

Dimana Vp adalah tegangan puncak atau maksimum.

Salah satu cara untuk menentukan gelombang sinus murni adalah melalui faktor bentuk, dimana untuk gelombang sinus murni akan selalu memberikan nilai 1,11.

Kita juga bisa menurunkan Irms dari persamaan di atas seperti:

Faktor Bentuk = (0,707 x Vp) / (0,637 x Vp)

1.11 = Irms / Vavg

Irm = 1,11 x Vavg

Aplikasi lain dari faktor bentuk ditemukan dalam multimeter digital yang digunakan untuk mengukur arus atau tegangan bolak-balik.  

Sebagian besar meter ini biasanya diskalakan untuk menampilkan nilai RMS gelombang sinus yang dirancang untuk diperoleh dengan menghitung nilai rata-rata dan mengalikannya dengan faktor bentuk sinusoid (1,11) karena mungkin agak sulit untuk menghitung secara digital nilai rms.  

Jadi, kadang-kadang, untuk bentuk gelombang AC yang bukan sinusoidal murni, pembacaan dari multimeter mungkin sedikit tidak akurat.

Faktor Puncak

Kuantitas terakhir yang terkait dengan arus bolak-balik yang akan kita bicarakan dalam artikel ini adalah Faktor Puncak.

Faktor puncak adalah rasio nilai puncak arus atau tegangan bolak-balik ke kuadrat rata-rata akar bentuk gelombang.

Aji Fitriyan Hidayat

Skill Comes From Within Yourself, Not Other Or Family, So Be Enthusiastic For Yourself.

Bagikan Artikel ini