- Nilai Puncak Bentuk Gelombang AC
- Nilai Tegangan dan Arus Seketika
- Nilai Rata-rata Bentuk Gelombang AC
- Root Mean Square (RMS) Nilai bentuk gelombang AC
- Faktor Bentuk
- Faktor Puncak
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.
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 tidak ada 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 Seketika
Nilai sesaat dari tegangan atau arus bolak-balik adalah nilai arus atau tegangan pada saat tertentu selama siklus bentuk gelombang.
Perhatikan Gambar di bawah ini.
Nilai tegangan sesaat diberikan oleh 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.
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 membatalkan setengah siklus negatif dan sebagai hasilnya 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 i1 untuk mewakili nilai arus sesaat.
Atau
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 Irms = 1,11 x Vavg
Aplikasi lain dari faktor bentuk ditemukan pada 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 terkadang, 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 akar rata-rata bentuk gelombang. Secara matematis, itu diberikan oleh persamaan;
Dimana Vpeak adalah amplitudo maksimum dari bentuk gelombang.
Untuk gelombang sinus murni, mirip dengan faktor bentuk, faktor puncak selalu ditetapkan pada 1,414.
Kita juga bisa menurunkan Irms dari persamaan di atas seperti:
1.414 = Vpeak / (0.707 x Vpeak) Vrms = V puncak / 1.414 Vrms = 0.707 x Vpeak
Faktor puncak pada dasarnya merupakan indikasi seberapa tinggi puncak kuantitas bolak-balik. Pada arus searah, misalnya, faktor puncak selalu sama dengan 1 yang merupakan indikasi kurangnya puncak dalam bentuk gelombang arus searah.
Untuk berfungsi sebagai poin utama di bawah ini adalah tabel yang menunjukkan faktor bentuk dan faktor puncak dari berbagai jenis bentuk gelombang yang digunakan untuk merepresentasikan bentuk gelombang AC.
