Unduh PDFUnduh PDFX
Artikel ini disusun bersama Bess Ruff, MA. Bess Ruff adalah mahasiswa program PhD jurusan Geografi di Florida. Dia meraih gelar MA dari jurusan Ilmu Lingkungan dan Manajemen, Bren School of Environmental Science & Management, UC Santa Barbara pada 2016. Dia telah melakukan survei dalam proyek perencanaan spasial kelautan di Kepulauan Karibia dan mendukung penelitian sebagai mahasiswa pascasarjana di Sustainable Fisheries Group.
Ada 13 referensi yang dikutip dalam artikel ini dan dapat ditemukan di akhir halaman.
Artikel ini telah dilihat 289.905 kali.
Impedansi adalah ukuran penolakan terhadap arus bolak-balik. Satuannya adalah ohm. Untuk menghitung impedansi, Anda harus mengetahui nilai jumlah dari seluruh hambatan serta impedansi seluruh induktor dan kapasitor yang akan memberikan jumlah penolakan yang bervariasi terhadap arus tergantung pada perubahan arus. Anda dapat menghitung impedansi menggunakan sebuah rumus matematika sederhana.
Ringkasan Rumus
- Impedansi Z = R atau XL atau XC (apabila hanya salah satu yang diketahui)
- Impedansi dalam rangkaian seri Z = √(R2 + X2) (apabila R dan salah satu X diketahui)
- Impedansi dalam rangkaian seri Z = √(R2 + (|XL - XC|)2) (apabila R, XL, dan XC seluruhnya diketahui)
- Impedansi dalam semua jenis rangkaian = R + jX (j adalah angka imajiner √(-1))
- Resistansi R = I / ΔV
- Reaktansi induktif XL = 2πƒL = ωL
- Reaktansi kapasitif XC = 1 / 2πƒL = 1 / ωL
Langkah
Pengertian impedansi. Impedansi dilambangkan dengan simbol Z dan memiliki satuan Ohm (Ω). Anda dapat mengukur impedansi rangkaian atau komponen elektrik apa pun. Hasil pengukurannya akan memberitahu Anda seberapa besar rangkaian tersebut menghambat aliran elektron (arus). Ada dua efek berbeda yang memperlambat laju arus, kedua-duanya berkontribusi terhadap impedansi:[1]- Resistansi (R) atau Hambatan adalah perlambatan arus yang disebabkan oleh bahan dan bentuk dari komponen. Efek ini paling besar terdapat di resistor, meski seluruh komponen pasti memiliki setidaknya sedikit hambatan.
- Reaktansi (X) adalah perlambatan arus dikarenakan bidang elektrik dan magnetis yang menolak perubahan arus atau tegangan. Efek ini paling signifikan terdapat pada kapasitor dan induktor.
Mengulas resistansi. Resistansi adalah konsep dasar dalam bidang studi elektrik. Anda dapat melihatnya dalam hukum Ohm: ΔV = I * R.[2] Persamaan ini membuat Anda bisa menghitung nilai-nilai dari variabel-variabel tersebut selama Anda mengetahui setidaknya dua dari tiga variabelnya. Sebagai contoh, untuk menghitung resistansi, tulislah rumusnya menjadi R = I / ΔV. Anda juga bisa menghitung resistansi dengan mudah menggunakan multimeter.- ΔV adalah tegangan, satuannya Volt (V). Variabel ini juga disebut sebagai perbedaan potensi.
- I adalah arus, satuannya Ampere (A).
- R adalah resistansi, satuannya Ohm (Ω).
Cari tahu jenis reaktansi yang harus dihitung. Reaktansi hanya terjadi pada rangkaian arus bolak-balik (AC). Sama halnya dengan resistansi, reaktansi memiliki satuan Ohm (Ω). Ada dua jenis reaktansi yang terdapat pada komponen-komponen elektrik yang berbeda:- Reaktansi induktif XL dihasilkan oleh induktor, disebut juga sebagai kumparan atau reaktor. Komponen-komponen tersebut menghasilkan medan magnet yang menolak perubahan arah dalam rangkaian arus bolak-balik.[3] Semakin cepat perubahan arah yang terjadi, semakin besar nilai reaktansi induktif.
- Reaktansi kapasitif XC dihasilkan oleh kapasitor yang menyimpan muatan listrik. Selagi aliran arus dalam rangkaian AC berubah arah, kapasitor akan mengisi dan melepas muatannya secara berulang-ulang. Semakin lama waktu yang dimiliki kapasitor untuk memuat, semakin besar kapasitor akan menolak arus.[4] Oleh karena itu, semakin cepat perubahan arah terjadi, semakin rendah nilai reaktansi kapasitif yang dihasilkan.
Hitung reaktansi induktif. Sebagaimana telah dijabarkan di atas, reaktansi induktif akan meningkat seiring dengan laju perubahan arah arus, atau frekuensi dari rangkaian. Frekuensi ini dilambangkan dengan simbol ƒ, dan memiliki satuan Hertz (Hz). Rumus lengkap untuk menghitung reaktansi induktif adalah XL = 2πƒL, dengan L adalah induktansi dengan satuan Henry (H).[5]- Induktansi L bergantung pada ciri-ciri induktor yang digunakan, semisal jumlah kumparannya.[6] Anda juga bisa mengukur induktansi secara langsung.
- Apabila Anda mengenali unit lingkaran, bayangkan sebuah arus bolak-balik yang dilambangkan dengan suatu lingkaran, dan satu rotasi penuh 2π radian mewakili satu siklus. Apabila Anda mengalikannya dengan ƒ yang bersatuan Hertz (unit per detik), Anda akan memperoleh hasil dalam radian per detik. Ini adalah kecepatan sudut rangkaian dan dapat dituliskan dalam huruf kecil sebagai omega ω. Anda dapat menulis rumus reaktansi induktif dalam XL=ωL[7]
Hitung reaktansi kapasitif. Rumus ini mirip dengan rumus untuk mencari reaktansi induktif, tetapi reaktansi kapasitif berbanding terbalik dengan frekuensi. Reaktansi kapasitif XC = 1 / 2πƒC.[8] C adalah nilai kapasitansi dari kapasitor, bersatuan Farad (F).- Anda dapat mengukur kapasitansi menggunakan multimeter dan beberapa perhitungan dasar.
- Sebagaimana telah dijelaskan di atas, variabel ini dapat dituliskan dalam 1 / ωL.
Iklan
Jumlahkan resistansi yang berada pada rangkaian yang sama. Total impedansi mudah untuk dihitung apabila suatu rangkaian memiliki beberapa resistor tanpa induktor atau kapasitor. Pertama-tama, ukur nilai resistansi masing-masing resistor (atau komponen apa pun yang memiliki resistansi), atau carilah pada diagram rangkaian bagian-bagian yang memiliki label resistansi ohm (Ω). Jumlahkan sesuai dengan jenis rangkaian antar komponen tersebut:[9]- Resistor yang terhubung dalam rangkaian seri (ujung-ujungnya terhubung dalam satu jalur kawat) dapat dijumlahkan bersama. Jumlah hambatannya menjadi R = R1 + R2 + R3...
- Resistor yang terhubung dalam rangkaian paralel (tiap resistor memiliki ujung kawat berbeda tetapi terhubung dengan rangkaian yang sama) dijumlahkan dalam kebalikan. Jumlah total hambatannya menjadi R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 ...
Jumlahkan nilai reaktansi yang berada pada rangkaian yang sama. Apabila hanya terdapat induktor pada suatu rangkaian, atau hanya kapasitor, total impedansinya sama dengan total reaktansi. Hitunglah sebagai berikut:[10]- Induktor dalam rangkaian seri: Xtotal = XL1 + XL2 + ...
- Kapasitor dalam rangkaian seri: Ctotal = XC1 + XC2 + ...
- Induktor dalam rangkaian paralel: Xtotal = 1 / (1/XL1 + 1/XL2 ...)
- Kapasitor dalam rangkaian paralel: Ctotal = 1 / (1/XC1 + 1/XC2 ...)
Kurangi reaktansi induktif dengan reaktansi kapasitif untuk memperoleh total reaktansi. Oleh karena efek salah satu reaktansi meningkat seiring dengan menurunnya efek reaktansi satunya lagi, kedua reaktansi tersebut cenderung saling mengurangi efek satu sama lain. Untuk mencari nilai totalnya, kurangi nilai reaktansi yang lebih besar dengan nilai reaktansi yang lebih kecil.[11]- Anda akan memperoleh hasil yang sama dari rumus Xtotal = |XC - XL|
Menghitung impedansi dari resistansi dan reaktansi dalam rangkaian seri. Anda tidak bisa menjumlahkan keduanya karena kedua nilai tersebut berada pada fase yang berbeda. Artinya, nilai keduanya berubah seiring berjalannya waktu sebagai bagian dari siklus AC, tetapi keduanya mencapai puncak pada waktu yang berbeda.[12] Untungnya, apabila semua komponennya berada dalam rangkaian seri (hanya terdapat satu kawat), kita dapat menggunakan rumus sederhana Z = √(R2 + X2).[13]
Menghitung impedansi dari resistansi dan reaktansi dalam rangkaian paralel. Ini adalah cara umum untuk menghitung impedansi, tetapi dibutuhkan pemahaman atas angka-angka kompleks. Ini adalah satu-satunya cara untuk menghitung total impedansi suatu rangkaian paralel yang melibatkan resistansi dan reaktansi.- Z = R + jX, dengan j sebagai komponen imajiner: √(-1). Gunakan j alih-alih i untuk menghindari kekeliruan penggunaan dengan I yang melambangkan arus.
- Anda tidak bisa mengombinasikan kedua angka tersebut. Sebagai contoh, suatu impedansi dapat dituliskan sebagai 60Ω + j120Ω.
- Apabila Anda memiliki dua rangkaian seperti ini dalam satu rangkaian seri, Anda dapat menjumlahkan komponen bilangan nyata dan komponen imajiner secara terpisah. Sebagai contoh, apabila Z1 = 60Ω + j120Ω dan terhubung secara seri dengan resistor yang memiliki Z2 = 20Ω, maka Ztotal = 80Ω + j120Ω.
Iklan
Tips
- Impedansi total (resistansi dan reaktansi) juga dapat dituliskan sebagai bilangan kompleks.
Iklan
Referensi
- ↑ http://www.allaboutcircuits.com/vol_2/chpt_5/1.html
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/circuits/Lesson-3/Ohm-s-Law
- ↑ http://www.electronics-tutorials.ws/accircuits/ac-inductance.html
- ↑ http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/reactance62.php
- ↑ http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/reactance61.php
- ↑ http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/inductors02.php#backemf
- ↑ http://www.allaboutcircuits.com/vol_2/chpt_3/2.html
- ↑ http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/reactance62.php
- ↑ http://physics.bu.edu/py106/notes/Circuits.html
- ↑ http://www.wilsonware.com/electronics/capacitive_reactance.htm
- ↑ http://artsites.ucsc.edu/ems/music/tech_background/z/impedance.html
- ↑ http://www.allaboutcircuits.com/vol_2/chpt_5/1.html
- ↑ https://www.nde-ed.org/GeneralResources/Formula/ECFormula/Impedance/ECImpedance.htm
- ↑ How to Use the Pythagorean Theorem”
- ↑ http://www.electronics-tutorials.ws/accircuits/ac-inductance.html
- ↑ http://www.learnabout-electronics.org/ac_theory/impedance71.php
Tentang How.com.vn ini
Ilmuwan Lingkungan Hidup
Artikel ini disusun bersama Bess Ruff, MA. Bess Ruff adalah mahasiswa program PhD jurusan Geografi di Florida. Dia meraih gelar MA dari jurusan Ilmu Lingkungan dan Manajemen, Bren School of Environmental Science & Management, UC Santa Barbara pada 2016. Dia telah melakukan survei dalam proyek perencanaan spasial kelautan di Kepulauan Karibia dan mendukung penelitian sebagai mahasiswa pascasarjana di Sustainable Fisheries Group. Artikel ini telah dilihat 289.905 kali.
Daftar kategori: Fisika
Halaman ini telah diakses sebanyak 289.905 kali.
Apakah artikel ini membantu Anda?
⚠️ Disclaimer:
Content from Wiki How Bahasa Indonesia language website. Text is available under the Creative Commons Attribution-Share Alike License; additional terms may apply.
Wiki How does not encourage the violation of any laws, and cannot be responsible for any violations of such laws, should you link to this domain, or use, reproduce, or republish the information contained herein.
- - A few of these subjects are frequently censored by educational, governmental, corporate, parental and other filtering schemes.
- - Some articles may contain names, images, artworks or descriptions of events that some cultures restrict access to
- - Please note: Wiki How does not give you opinion about the law, or advice about medical. If you need specific advice (for example, medical, legal, financial or risk management), please seek a professional who is licensed or knowledgeable in that area.
- - Readers should not judge the importance of topics based on their coverage on Wiki How, nor think a topic is important just because it is the subject of a Wiki article.
Iklan
