Jenis-jenis Beban Listrik Bolak-Balik (AC) dan karakteristiknya

 Dalam sistem listrik arus  bolak-balik, jenis beban dapat diklasifikasikan menjadi 3 macam, yaitu :

1. Beban resistif (R)
2. Beban induktif (L)
3. Beban kapasitif (C)

Beban Resistif (R)

Beban resistif (R) yaitu beban yang terdiri dari komponen tahanan ohm saja (resistance), seperti elemen pemanas (heating element) dan lampu pijar. Beban jenis ini hanya mengkonsumsi beban aktif saja dan mempunyai faktor daya sama dengan satu. Tegangan dan arus sefasa. Persamaan daya sebagai berikut :

P = VI

Dengan :

P = daya aktif yang diserap beban (watt)

V = tegangan yang mencatu beban (volt)

I  = arus yang mengalir pada beban (A)

Beban Induktif (L)

Beban induktif (L) yaitu beban yang terdiri dari kumparat kawat yang dililitkan pada suatu inti, seperti coil, transformator, dan solenoida. Beban ini dapat mengakibatkan pergeseran fasa (phase shift) pada arus sehingga bersifat lagging. Hal ini disebabkan oleh energi yang tersimpan berupa medan magnetis akan mengakibatkan fasa arus bergeser menjadi tertinggal terhadap tegangan. Beban jenis ini menyerap daya aktif dan daya reaktif. Persamaan daya aktif untuk beban induktif adalah sebagai berikut :

P = VI cos φ

Dengan :

P = daya aktif yang diserap beban (watt)

V = tegangan yang mencatu beban (volt)

I  = arus yang mengalir pada beban (A)

φ = sudut antara arus dan tegangan

Vektor Arus dan Tegangan Beban Induktif

Beban Kapasitif (C)

Beban kapasitif (C) yaitu beban yang memiliki kemampuan kapasitansi atau kemampuan untuk menyimpan energi yang berasal dari pengisian elektrik (electrical discharge) pada suatu sirkuit. Komponen ini dapat menyebabkan arus leading terhadap tegangan. Beban jenis ini menyerap daya aktif dan mengeluarkan daya reaktif. Persamaan daya aktif untuk beban induktif adalah sebagai berikut :

P = VI cos φ

Dengan :

P = daya aktif yang diserap beban (watt)

V= tegangan yang mencatu beban (volt)

I  = arus yang mengalir pada beban (A)

φ = sudut antara arus dan tegangan

Vektor Arus dan Tegangan Beban Induktif

Diagram Fasor

Diagram fasor adalah diagram yang menggambarkan hubungan antara besaran tegangan dan arus. Besar dan arah diagram fasor tergantung dari kondisi beban. Ketika beban cenderung induktif maka diagram fasor akan cenderung mengarah ke atas, sementara ketika kondisi beban cenderung kapasitif maka diagram fasor akan cenderung mengarah ke bawah, dan ketika kondisi beban resistif maka diagram fasor akan berada pada sumbu-X. Berikut adalah gambar diagram fasor selengkapnya :

Digram Fasor pada beban RLC

Komponen R merupakan komponen fasor pada beban resistif, sedangkan komponen L merupakan komponen fasor pada beban induktif,

dan C menunjukkan komponen pada beban kapasitif. Pada saat beban cenderung induktif maka besar komponen arah L akan lebih besar daripada

komponen arah C sehingga vektor pada fasor akan cenderung mengarah miring ke atas. Kemudian saat beban cenderung bersifat kapasitif maka besar komponen C akan lebih besar daripada komponen

arah L sehingga fasor akan miring ke bawah. Terakhir saat beban bersifat resistif maka komponen L dan C akan sama besar sehingga fasor akan memiliki arah lurus pada sumbu-X.

Fasor Pada Beban Induktif

Fasor Pada Beban Kapasitif

Faktor Daya

Faktor daya yang dinotasikan sebagai cos φ didefinisikan sebagai perbandingan antara arus yang dapat menghasilkan kerja didalam suatu rangkaian terhadap arus total yang masuk kedalam rangkaian atau dapat dikatakan sebagai perbandingan daya aktif (kW) dan daya semu (kVA). Daya reaktif yang tinggi akan meningkatkan sudut ini dan sebagai hasilnya faktor daya akan menjadi lebih rendah. Faktor daya selalu lebih kecil atau sama dengansatu

Location:

Berbagi :