Kumpulan Rumus Rumus Kelistrikan

                                    Kumpulan Rumus ( Dasar Kelistrikan)

Berikut ini merupakan rumus-rumus dasar kelistrikan 

yang pernah didapatkan dalam perkuliahan dasar

Ilustrasi

Untuk menulis rumus-rumus dibawah ini saya menggunakan media penulisan rumus online http://www.codecogs.com/, yaitu dengan mengklik equation editor (atau sesuai dengan kebutuhan).

1. Tegangan, arus, dan resistansi (Hukum Ohm)

      V = IR

      Ket : V= Tegangan, I= Arus R=Resistansi (Tahanan)

2.  Resistansi dan resistivitas

     

                

Ket : R = Resistansi(Ω) , ρ = Resistivitas (m Ω) , A= Luas penampang (m^2)

       

      3. Muatan, arus, waktu

       Q = It

    Ket : Q= Muatan, I = arus, t = waktu 

4. Daya, arus, tegangan

      P = IV

    Ket : P=Daya, I=arus, V=Tegangan

5. Daya, Tegangan, dan Resistansi

     

             6.  Daya, arus, resistansi

        

     7.  Reluktansi, dan Permeabilitas

       

   

    8. Fluks, dan kerapatan Fluks

B =  Φ/A

Ket : B =Kerapatan  Fluks,  Φ = Fluks total (Weber), A = Luas medan magnet (m^2)

   \   

        9. Arus, dan intensitas medan magnetik

Ket : H = gaya pemagnetan, N= Jumlah lilitan, I= arus,  ��= panjang jalur magnetik

1   10. Fluks, arus, dan reluktansi

NI = SΦ

Arus Listrik

1. Arus pada Daya Nyata (P)

Line to netral/ 1 fasa

I =     P / (V x Cos Ø)

Line to line/ 3 fasa

I =    p / (√3 x V x Cos Ø)

2. Arus pada Daya Semu (S)

Line to netral/ 1 fasa

I =    S / V

Line to line/ 3 fasa

I =   S / (√3 x V)

3. Arus pada Daya Reaktif (Q)

Line to Netral / 1 fasa

I =    Q / (V x Sin Ø)

Line to line / 3 fasa

I =   Q / (√3 x V x Sin Ø)

Ket :

I           =  Arus (Ampere)

P          =  Daya Nyata (Watt)

S          =  Daya Semu (VA)

Q          =  Daya Reaktif (VAR)

V          =  Tegangan (Volt)

Cos φ   =  Faktor daya

Sin φ    =  Faktor daya

Arus Nominal

Untuk menentukan kemampuan hantar arus suatu penghantar yang mensuplai peralatan listrik, terlebih dahulu harus diketahui  besarnya arus nominal dari peralatan tersebut, yang biasanya arus nominal sudah tertera pada name plate pada peralatan tersebut. Jika tidak tertera pada name plate-nya maka kemampuan hantar arus dari suatu penghantar dapat dicari dengan rumus dibawah ini, rumus ini digunakan untuk menentukan arus nominal dari peralatan yang digunakan sistem tiga fasa :

I =    P / (√3 x V x Cos Ø)

Ket :

I =  Arus peralatan (Ampere)

P =  Daya masukan peralatan (Watt)

V =  Tegangan (Volt)

Cos φ =  Faktor daya

Arus Hubung-singkat Kejut

Arus Hubung-singkat dapat merusak instalasi karena:

1. Pengaruh Termis, Kalau arus hubung-singkatnya berlangsung terlalu lama, kabel-kabelnya akan menjadi terlalu panas, sehingga isolasinya menjadi rusak.
2. Pengaruh Dinamis, Arus Hubung-singkat kejut dapat merusak instalasi karena gaya-gaya elektro-dinamis yang ditimbulkan. Arus hubung-singkat kejut ini hanya berlangsung singkat sekali.

Arus Hubung-singkat Kejut Pada Beban L-L

Ls – b = k x (100 / Ub) x ln x √2

Arus Hubung-singkat Kejut Pada Jaringan L-L

Ls – j = k x (100 / (Ub + Uj)) x ln x √2

Ket :

Is-b       = Arus hubung-singkat pada beban (Ampere)

Is-j        = Arus hubung-singkat pada jaringan (Ampere)

In          = Nilai efektif arus beban nominalnya (Ampere)

k           = Faktor kejut; untuk suatu instalasi, faktor ini dapat ditentukan secara eksperimental.

Ub        = Rugi tegangan dalam generator atau transformator (Beban) pada arus beban nominal dinyatakan sebagai persentase dari tegangan terminal terbuka nominalnya (%).

Uj         = Rugi tegangan pada arus beban nominal di bagian jaringan yang dihubungkan singkat, dinyatakan sebagai persentase dari tegangan terminal terbuka nominal dari generator atau transformator (%)

Kuat Ars Listrik → Jumlh Muatn Listrik Yang Lewt Suat
Penghantr Tiap Detk.
I = Q / t
I → Kuat Ars Listrk ( Ampre )
Q → Jumlah Muatn ( Coulob )
t → Waktuu ( Detk )
Rumus elektronika dasar : Daya → Usah PerSatuan Wakt.
P = W / t 
P = Dayya ( Wattt )
W = Usaaha ( Joulee )
t = Wakttu ( Detiik )
Hambattan Jenis → Hambataan Yang Terdapatt Pada Pengantar Tiapp
Satu Satuaan Panjangg.
ρ = R . A / L
ρ = Hammbatan Jenis ( Ohmm )
R = Hambatann ( Ohhm )
A = Luas Penammpang Penghantarr ( m2 )
L = Panjangg Penghantaar ( m )
Hambataan Pada Suautu Kawat Penghanntar Tergantungg Pada :

a. Luas Pennampang Penghantaar.
b. Panjangg Penghantarr.
c. Hambbatan Jeniss.
R = ρ . L / q
ρ = Hambattan Jenis ( Ohmm )
R = Hambataan ( Ohm )
q = Luas Penammpang Penghantaar ( mm2 )
L = Panjangg Penghantarr ( m )

Hambattan Listrikk → Hambatann Yg Terjaddi Pd Rangkaiian Listrik.
HUKUM OHMM.
Besarnyya Hambatan Listriik ini Sebandding Dg Beeda Potensialnya
( VOLT ), Sertta Berbanding Terbbalik Dg Kuaat Arusnya.
R = V / I 
I = V / R
V = I . R
Impedannsi → Jumlah Hambbatan Secara Veektor Pd Rangkkaian Arus
Bolaak – Baliik / AC.
1. Impeddansi Rangkaian Seeri R & L : Z = √ R2 + XL2
2. Impedanbsi Rangkaian Serri R & C : Z = √ R2 + XC2
3. Immpedansi Rangkaian Serii R – L & C : Z = √ R2 + ( XL – XC ) 2
Rumus Elektronika Dasar: Kapasitaas Kapasitor → Perbaandingan Antara Bessarnya Muatan
Salahh Satu Kepinng Kapasitoor Dg Bbeda
Potensiial Antar Kepping – Keping tssb.
C = q / V
C = Kappasitas Kalor ( Couulomb / Volt )
q = Muattan ( Coullomb )
V = Bedda Potensial ( VOOLT )
Reaktansii Induktif → Hambbatan Yg Ditiimbulkan Oleh Kuumparan /
Indukttor Pd Aruus Bolak-Ballik ( AC )

XL = ω.L
XL = 2.π.f.L 
ω = 2.π.f

Reaktansi Kapasitif → Hambatann Yg Ditimbbulkan Oleh Kappasitor Pd
Aruus Bolakk – Balik.
XC = 1 / ω.C 
XC = 1 / 2.π.f.C 
ω = 2.π.f

Rangkaian seri dan paralel

Rangkaian Seri adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara sejajar (seri). Baterai dalam senter umumnya disusun dalam rangkaian seri.
Rangkaian Paralel adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara berderet (paralel). Lampu yang dipasang di rumah umumnya merupakan rangkaian paralel. Rangakain listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di mana semua input komponen berasal dari sumber yang sama. Semua komponen satu sama lain tersusun paralel. Hal inilah yang menyebabkan susunan paralel dalam rangkaian listrik menghabiskan biaya yang lebih banyak (kabel penghubung yang diperlukan lebih banyak). Selain kelemahan tersebut, susunan paralel memiliki kelebihan tertentu dibandingkan susunan seri. Adapun kelebihannya adalah jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya
Gabungan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel disebut rangkaian seri-paralel (kadang disebut sebagai rangkaian campuran atau rangkaian kombinasi).

Resistor

Rangkaian seri

      

Jumlah hambatan total rangkaian seri sama dengan jumlah hambatan tiap- tiap komponen (resistor).

Rangkaian paralel

    

.

Jumlah kebalikan hambatan total rangkaian paralel sama dengan jumlah dari kebalikan hambatan tiap- tiap komponen (resistor)

Didalam sebuah rangkaian campuran, sebagian di antara resistor-resistor ada yang terhubung secara seri sedangkan lainnya terhubung secara pararel. Untuk menghitung nilai R_t pada rangkaian seri-pararel tersebut, carilah kelompok-kelompok resistor yang semuanya terhubung secara seri atau yang semuanya terhubung secara pararel.

Gambarkan kembali rangkaian itu, dengan menggantikan tiap-tiap kelompok resistor menjadi sebuah resistor ekivalen. Secara bertahap, sederhanakanlah rangkaian tersebut hingga menghasilkan sebuah R_t atau tahanan akhir tunggal.

Contoh soal:
Berapakan nilai R_t atau tahanan ekivalen rangkaian campuran resistor dibawah ini?

               

                            Penyelesaian:
Pada gambar diatas tahanan-tahanan 56 Ω dan 33 Ω terhubung secara pararel, kemudian hubungan pararel ini dihubung seri dengan tahanan 47 Ω.

Buat tahanan ekivalen R_t1 untuk hubungan pararel tahanan 56 Ω dan 33 Ω, dengan rumus pararel
1/R_t = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + · · · · · · + 1/R_n, maka
1/R_t1 = 1/56 + 1/33
1/R_t1 = 89/1848
89R_t1 = 1848
R_t1 = 1848/89
R_t1 = 20,8 Ω

Hubungan pararel tahanan 56 Ω dan 33 Ω dapat digantikan dengan tahanan ekivalen sebesar 20,8 Ω . Penyederhanaan ini menghasilkan dua buah tahanan yang terhubung secara seri, yaitu 20,8 Ω dan 47 Ω.

Nilai tahanan ekivalen rangkaian seri ini, sesuai rumus seri
R_t = R₁ + R₂ + R₃ + · · · · · · + R_n, maka
R_t = 20,8 + 47
R_t = 68,7 Ω

Sehingga diperoleh R_t atau sebuah tahanan ekivalen sebesar 67,8 Ω