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

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.

PENDAHULUAN (Lanj.)

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

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 :

• Gambar komponen induktor

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)

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.

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

)(

Daya dan Energi pada induktor

Daya (P) =

……………(5)

Energi (W)=

…...................(6)

dt

diLivip

2

2

1)( LitwL

• Contoh :

Dengan , berapa vR, vL, wL ? 6

12t

Sini

Jawab:

62.1

6121.0

tSin

tSinxRivr

ttSindt

d

dt

diLvl

6cos6)

612(3

tSinLiwl6

2162

1 22

2. Kapasitor

• Termasuk komponen pasif.

• Simbol pada rangkaian adl C dengan satuan farad.

• Simbol komponen adalah :

• Gambar komponen kapasitor

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

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

)(

Daya dan Energi pada kapasitor

Daya (P) =

…………(11)

Energi (W) =

………….(12)

dt

dvCvvip

2

2

1)( Cvtwc

• Contoh

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

Jawab:

t

R

vir 2sin10 4

txtdt

dx

dt

dvCic 2cos104)2sin100(1020 36

tCvwc 2sin1.02

1 22

3. Kombinasi Induktansi Dan

Kapasitansi • Rangkaian Seri Induktor

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 ...

• Rangkaian Pararel Induktor

Maka Induktor ekivalen adalah =

………….(14)

Neq LLLL

1....

111

21

• Rangkaian Seri Kapasitor

Kapasitor ekivalen adalah =

……………(15) Neq CCCC

1....

111

21

• Rangkaian Pararel Kapasitor

Kapasitor ekivalennya adalah =

…………..(17)

Neq CCCC ....21

• Latihan Soal

1. Carilah rangkaian ekivalen induktor berikut ini

2. Carilah rangkaian ekivalen kapasitor berikut ini.

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

LANJUT KE MATERI BERIKUTNYA