Unduh PDF
Unduh PDF
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 X L atau X C (apabila hanya salah satu yang diketahui)
- Impedansi dalam rangkaian seri Z = √(R 2 + X 2 ) (apabila R dan salah satu X diketahui)
- Impedansi dalam rangkaian seri Z = √(R 2 + (|X L - X C |) 2 ) (apabila R, X L , dan X C seluruhnya diketahui)
- Impedansi dalam semua jenis rangkaian = R + jX (j adalah angka imajiner √(-1))
- Resistansi R = I / ΔV
- Reaktansi induktif X L = 2πƒL = ωL
- Reaktansi kapasitif X C = 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] X Teliti sumber
- 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] X Teliti sumber 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 X L 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] X Teliti sumber Semakin cepat perubahan arah yang terjadi, semakin besar nilai reaktansi induktif.
- Reaktansi kapasitif X C 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] X Teliti sumber 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 X L = 2πƒL , dengan L adalah induktansi dengan satuan Henry (H). [5] X Teliti sumber
- Induktansi L bergantung pada ciri-ciri induktor yang digunakan, semisal jumlah kumparannya. [6] X Teliti sumber 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 X L =ωL [7] X Teliti sumber
-
Hitung reaktansi kapasitif. Rumus ini mirip dengan rumus untuk mencari reaktansi induktif, tetapi reaktansi kapasitif berbanding terbalik dengan frekuensi. Reaktansi kapasitif X C = 1 / 2πƒC . [8] X Teliti sumber 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] X Teliti sumber
- Resistor yang terhubung dalam rangkaian seri (ujung-ujungnya terhubung dalam satu jalur kawat) dapat dijumlahkan bersama. Jumlah hambatannya menjadi R = R 1 + R 2 + R 3 ...
- 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 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 ...
-
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] X Teliti sumber
- Induktor dalam rangkaian seri: X total = X L1 + X L2 + ...
- Kapasitor dalam rangkaian seri: C total = X C1 + X C2 + ...
- Induktor dalam rangkaian paralel: X total = 1 / (1/X L1 + 1/X L2 ...)
- Kapasitor dalam rangkaian paralel: C total = 1 / (1/X C1 + 1/X C2 ...)
-
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] X Teliti sumber
- Anda akan memperoleh hasil yang sama dari rumus X total = |X C - X L |
-
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] X Teliti sumber Untungnya, apabila semua komponennya berada dalam rangkaian seri (hanya terdapat satu kawat), kita dapat menggunakan rumus sederhana Z = √(R 2 + X 2 ) . [13] X Teliti sumber
-
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 Z 1 = 60Ω + j120Ω dan terhubung secara seri dengan resistor yang memiliki Z 2 = 20Ω, maka Z total = 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 wikiHow ini
Halaman ini telah diakses sebanyak 298.759 kali.
Iklan
