Contoh soal tentang daya sesaat (instantaneous power)

Kali ini saya ingin menjelaskan contoh soal tentang daya sesaat atau dalam bahasa inggrisnya disebut instantaneous power. Daya sesaat merupakan daya pada saat tertentu. Misalkan daya pada saat t = 3 adalah 5 watt berarti besar daya pada saat waktu 3 detik adalah sebesar 5 watt. Perlunya dibahas tentang daya sesaat pada listrik ac karena besarnya daya setiap waktunya berubah. Baik tanpa lama lagi saya akan menjelaskan 1 contoh soal.

---

1. Sebuah resistor ketika dihubungkan pada listrik ac diketahui mempunyai bentuk sinusoid seperti ditunjukkan pada Pers. 1, sedangkan arus pada resistor tersebut diketahui memiliki bentuk sinusoid seperti ditunjukkan pada Pers. 2.

a. Tentukan besar daya sesaat yang resistor tersebut?

b. Hitung daya pada saat t = 0 dan t = 0,03?

Anggaplah frekuensi sudut listrik yang digunakan adalah 60 Hz.

Jawab

Sebelum membahas daya sesaat ada baiknya saya menegaskan bahwa daya sesaat berbeda dengan daya rata-rata dan daya efektif. Sehingga rumus yang digunakan pada daya sesaat berbeda dengan daya rata-rata atau daya efektif.

Sekarang kita akan mulai membahas soal nomor 1a, Perhatikan Pers. 1 dan 2, ingat bahwa,

Sehingga jika disubtitusikan data yang ada disoal berarti hasilnya adalah seperti ditunjukkan pada Pers. 3 dan 4.

kita sekarang sudah mendapat arus dan tegangan dalam bentuk sinusoid yang sederhana, sekarang kita akan menentukan daya sesaatnya. Ingat bahwa resistor dalam rangkaian dc rumus daya listrik adalah seperti ditunjukkan dalam Pers. 5, maka daya dalam rangkaian ac juga merupakan hasil perkalian arus ac dan tegangan ac pada resitor tersebut seperti pada Pers. 6. Karena listrik ac tersebut menggunakan bentuk sinusoid maka rumus yang kita gunakan untuk daya sesaat ac adalah seperti ditunjukkan oleh Pers. 7

setelah rumus “daya ac sesaat” telah diketahui kita sekarang mensubtitusikan data yang ada pada soal nomor 1 kedalam Pers. 7 sehingga hasilnya adalah seperti pada Pers. 8, kemudian jika disederhanakan hasilnya adalah seperti pada Pers. 9.

Pers. 9 adalah bentuk paling sederhana dari daya sesaat pada hasil soal nomor 1, jika anda perhatikan Pers. 9 memiliki fungsi kosinus, hal ini karena daya sesaat yang kita hitung berbentuk sinusoid.

Sekarang kita akan menjawab soal nomor 1b. Untuk hasil besar daya pada saat t = 0 hasilnya adalah seperti pada Pers. 10, sedangkan besarnya daya pada saat t = 0,03 hasilnya adalah seperti pada Pers. 11.

Seperti yang ada lihat pada Pers. 10 dan Pers. 11, jika anda lihat daya pada waktu yang berbeda menghasilkan nilai yang berbeda maka dari itu perlunya dibahas pemahaman tentang daya sesaat pada listrik ac. Jika anda penasaran pada nilai daya sesaat pada waktu tertentu, saya telah membuat grafik yang dibuat berdasarkan rumus pada Pers. 9 dengan rentang waktu antara 0 sampai 0,1, adapun grafik tersebut adalah ditunjukkan pada Gambar 1.

Jika anda lihat pada Gambar 1, maka dalam rentang waktu 0 sampai 0,1 terdapat 6 gelombang, ini berarti dalam 1 detik ada (1/0,1)*6 gelombang atau dengan kata lain ada 60 gelombang. Jadi frekuensi listrik yang digunakan adalah 60 Hz.

Itu saja dari saya semoga semakin menambah wawasan dan terima kasih telah berkunjung.