Salah satu hukum terkenal yang terkait dengan kelistrikan adalah 'Hukum Ohm'. Hukum Ohm memberikan hubungan empiris yang menggambarkan daya konduksi dari berbagai bahan penghantar listrik. Menurut hukum ini, arus yang mengalir dalam konduktor berbanding lurus dengan tegangan yang melintasi konduktor, dengan resistansi sebagai konstanta proporsionalitas. Di sini, satuan arus adalah Ampere, satuan tegangan diberikan dalam volt, dan satuan hambatan adalah Ohm. Dalam ilmu fisika, hukum ini biasanya juga digunakan untuk merujuk pada berbagai generalisasi hukum, seperti dalam bentuk Vektor pada elektromagnetik. Begitu pula saat bekerja dengan AC induktor , hukum ohm digunakan, di mana resistensi disebut sebagai 'Reaktansi Induktif', bukan 'resistensi'.
Apa itu Reaktansi Induktif?
Ketika tegangan diterapkan ke induktor, arus diinduksi melintasi rangkaian induktor. Namun, arus ini tidak dihasilkan secara instan tetapi tumbuh dengan kecepatan yang ditentukan oleh nilai yang diinduksi sendiri oleh induktor. Arus induksi dibatasi oleh elemen resistif yang ada pada belitan kumparan induktor. Di sini, jumlah resistansi tergantung pada rasio tegangan yang diberikan dengan arus induksi, seperti yang disebutkan dalam Hukum Ohm.
Gambar di bawah ini adalah rangkaian induktor yang digunakan untuk menghitung reaktansi induktif.
Reaktansi Induktif
Namun, ketika induktor dihubungkan ke rangkaian AC, aliran arus berperilaku berbeda. Di sini, suplai sinusoidal digunakan. Oleh karena itu, terjadi perbedaan fasa antara tegangan dan bentuk gelombang arus. Sekarang, ketika suplai AC digunakan untuk kumparan induktor, selain induktansi kumparan, arus juga harus menghadapi pertentangan dari frekuensi bentuk gelombang AC. Hambatan yang dihadapi oleh arus pada induktor saat dihubungkan pada rangkaian AC dinamakan “Resistansi Induktif”.
Perbedaan Antara Induktansi dan Reaktansi
Induktansi adalah kemampuan suatu material untuk menginduksi tegangan di dalamnya ketika ada perubahan aliran arus di dalamnya. Simbol induktansi adalah 'L'. Sedangkan, reaktansi adalah properti bahan listrik yang menentang perubahan arus. Satuan reaktansi adalah “Ohm” dan dilambangkan dengan simbol “X” untuk membedakannya dari resistansi normal.
Reaktansi bekerja sama dengan hambatan listrik tetapi tidak seperti resistansi, reaktansi tidak menghilangkan daya sebagai panas. Melainkan menyimpan energi sebagai nilai reaktansi dan mengembalikannya ke sirkuit. Induktor ideal memiliki resistansi nol sedangkan resistor ideal memiliki reaktansi nol.
Penurunan Formula Reaktansi Induktif
Reaktansi induktif adalah istilah yang berhubungan dengan rangkaian AC. Ini menentang aliran arus di sirkuit AC. Dalam rangkaian induktif AC karena perbedaan fasa, bentuk gelombang arus “LAGS” merupakan bentuk gelombang tegangan yang diterapkan sebesar 90 derajat. Yaitu jika bentuk gelombang tegangan berada pada 0 derajat, bentuk gelombang arus akan berada pada -90 derajat.
Dalam rangkaian Induktif, induktor ditempatkan melintasi suplai tegangan AC. Ggl yang diinduksi sendiri dalam induktor meningkat dan menurun dengan kenaikan dan penurunan frekuensi tegangan suplai. Ggl yang diinduksi sendiri berbanding lurus dengan laju perubahan arus pada kumparan induktor. Tingkat perubahan tertinggi terjadi ketika bentuk gelombang tegangan suplai melintasi dari setengah siklus positif ke setengah siklus negatif atau sebaliknya.
Dalam rangkaian induktif, arus tertinggal dari tegangan. Jadi, jika tegangan berada pada 0 derajat maka arus akan berada pada -90 derajat terhadap tegangan. Oleh karena itu, ketika bentuk gelombang sinusoidal dipertimbangkan, bentuk gelombang tegangan VLdapat digolongkan sebagai gelombang sinus dan bentuk gelombang arus ILsebagai gelombang kosinus negatif.
Jadi, arus pada suatu titik dapat didefinisikan sebagai:
sayaL= Sayamaks. sin (ωt - 900), φω dalam radian dan 't' dalam detik
Perbandingan tegangan dan arus pada rangkaian induktif memberikan nilai reaktansi induktif X.L
Jadi, XL= VL/ ILohm = ωL = 2πfL ohm
Di sini, L adalah induktansi, f adalah frekuensi, dan 2πf = ω
Dari penurunan ini terlihat bahwa reaktansi induktif berbanding lurus dengan frekuensi 'f' dan induktansi 'L' induktor. Dengan peningkatan frekuensi tegangan atau induktansi kumparan, reaktansi keseluruhan rangkaian meningkat. Ketika frekuensi meningkat hingga tak terbatas, reaktansi induktif juga meningkat hingga tak terhingga yang bertindak mirip dengan rangkaian terbuka. Untuk penurunan frekuensi ke nol, reaktansi induktif juga berkurang menjadi nol, bertindak mirip dengan hubung singkat.
Simbol
Reaktansi induktif adalah hambatan yang dihadapi oleh aliran arus pada induktor ketika tegangan AC disuplai. Satuannya mirip dengan satuan hambatan. Simbol reaktansi induktif adalah “XL“. Karena arus tertinggal 90 derajat sehubungan dengan induktor tegangan, dengan memiliki nilai untuk salah satu kuantitas, yang lain dapat dihitung dengan mudah. Jika tegangan diketahui, maka dengan pergeseran negatif 90 derajat bentuk gelombang tegangan bentuk gelombang arus dapat diturunkan.
Contoh
Mari kita lihat contoh untuk menghitung reaktansi induktif.
Induktor dengan induktansi 200mH dan resistansi nol dihubungkan melalui suplai tegangan 150v. Frekuensi suplai tegangan adalah 60Hz. Hitung reaktansi induktif dan arus yang mengalir melalui induktor
Reaktansi Induktif
XL= 2πfL
= 2π × 50 × 0,20
= 76,08 ohm
Arus
sayaL= VL/ XL
= 150 / 76,08
= 1,97 A
Dalam rangkaian listrik dan elektronik, istilah 'reaktansi' secara teratur digunakan dengan rangkaian induktor dan kapasitor. Peningkatan nilai reaktansi di sirkuit ini menyebabkan penurunan arus yang melewatinya. Reaktansi induktif menyebabkan tegangan dan arus keluar dari fase. Dalam sistem tenaga listrik, ini akan membatasi kapasitas daya saluran transmisi AC. Meskipun arus masih mengalir dalam situasi seperti itu tetapi saluran transmisi akan memanas dan tidak akan ada transfer daya yang efektif. Jadi, penting untuk memantau reaktansi induktif dari rangkaian. Apa perbedaan fasa antara bentuk gelombang tegangan dan arus untuk rangkaian induktor?
