Empat Pilar – Pengertian Reaktansi Induktif : Rumus dan Contoh Soalnya. Lompatan besar dalam teknologi telah mendorong kita ke dunia yang sangat bergantung pada elektronik. Dalam perjalanan ini, kita sering menemui konsep seperti ‘reaktansi induktif’.
Bagi sebagian besar dari kita, istilah ini bisa tampak menakutkan atau rumit. Namun, don’t judge a book by its cover! Mari kita coba buka buku ini dan memahami apa sebenarnya pengertian reaktansi induktif, rumus, dan contoh soalnya.
Reaktansi induktif adalah konsep fisika yang berlaku dalam rangkaian listrik, khususnya saat kita berurusan dengan arus bolak-balik (AC). Tapi tunggu dulu, what’s the big deal about it? Kenapa harus memperhatikan konsep ini? Mari kita selami lebih dalam.
Pengertian Reaktansi Listrik
Reaktansi listrik adalah hambatan yang terjadi dalam arus bolak-balik (AC) atau, lebih tepatnya, adalah resistansi yang dialami oleh rangkaian atau sirkuit elektronik terhadap perubahan tegangan atau arus listrik akibat induktansi atau kapasitansi.
Secara prinsip, reaktansi listrik hampir sama dengan resistansi atau hambatan listrik, dan satuan pengukurannya juga sama, yaitu Ohm (Ω).
Perbedaan antara reaktansi dan resistansi adalah bahwa nilai reaktansi hanya dapat diukur saat arus bolak-balik (AC) mengalir. Mengapa demikian? Hal ini karena reaktansi hanya terjadi ketika terdapat perubahan tegangan atau arus listrik pada suatu sirkuit.
Sementara itu, pada arus searah (DC), nilai tegangan dan arus listriknya tetap atau konstan, sehingga tidak terjadi reaktansi pada rangkaian tersebut.
Pengertian Reaktansi Induktif
Reaktansi Induktif adalah sifat hambatan atau tahanan yang dimiliki oleh induktor terhadap arus listrik AC (arus bolak-balik). Reaktansi induktif diukur dalam satuan Ohm (Ω).
Induktor adalah komponen elektronika pasif yang dapat menghasilkan medan magnet ketika dilewati arus listrik AC dan mampu menyimpan arus listrik dalam waktu yang relatif singkat.
Induktor, yang terdiri dari lilitan kawat, juga dapat menghantarkan arus listrik searah (DC), namun akan menghambat arus listrik bolak-balik (AC).
Reaktansi induktif adalah sifat induktor yang menghambat aliran arus listrik AC (arus bolak-balik). Ketika arus listrik DC mengalir melalui induktor, arus tersebut akan terus meningkat seiring waktu hingga mencapai kondisi stabil pada arus maksimumnya. Nilai arus maksimum yang mengalir melalui induktor ditentukan oleh hambatan pada lilitan induktor yang dinyatakan dalam satuan Ohm (Ω).
Namun, ketika arus listrik AC mengalir melalui induktor, karakteristik arus listrik tersebut akan berbeda dengan arus listrik DC. Gelombang sinusoidal arus listrik AC yang diberikan ke induktor akan menyebabkan perbedaan fase antara tegangan (voltage) dan arus listrik (current).
Ketika induktor dilalui oleh arus listrik bolak-balik (AC), akan terjadi gaya gerak listrik atau GGL yang berlawanan akibat perubahan arah medan magnet.
Gaya gerak listrik ini menghambat aliran arus listrik. Hambatan pada induktor ini terjadi karena perubahan medan listrik dan medan magnet pada induktor ketika dialiri arus listrik bolak-balik.
Hambatan terhadap arus listrik yang mengalir melalui induktor dalam rangkaian AC ditentukan oleh resistansi AC atau yang dikenal juga sebagai impedansi (Z). Istilah “resistansi” biasanya terkait dengan rangkaian DC, sehingga untuk membedakan antara resistansi DC dan resistansi AC, digunakan istilah “reaktansi (Reactance)”.
Dengan kata lain, hambatan atau tahanan listrik yang dimiliki oleh induktor dalam rangkaian AC disebut reaktansi induktif.
Nilai reaktansi juga diukur dalam satuan Ohm, namun simbol yang digunakan adalah huruf “X” besar, dan untuk reaktansi pada induktor disimbolkan dengan “XL”.
Rumus Reaktansi Induktif
Setelah menjelaskan pengertian reaktansi induktif, sekarang akan dijelaskan tentang rumusnya. Notasi untuk reaktansi induktif adalah XL. Untuk menghitung besar reaktansi induktif pada arus AC dengan sinyal sinusoidal, dapat digunakan rumus reaktansi berikut.
Dari rumus di atas, kita dapat menyederhanakannya dengan menghilangkan j, sehingga didapatkan rumus:
XL = ω L
Jika nilai angular frekuensi ω diketahui dengan ω = 2πF, maka rumus reaktansi induktif menjadi:
XL = 2πFL
Dalam rumus ini,
XL = reaktansi induktif
F = frekuensi sinyal sinusoidal
L = nilai induktansi
Dari rumus di atas, dapat disimpulkan bahwa nilai reaktansi induktif berbanding lurus dengan frekuensinya. Dengan kata lain, jika frekuensinya semakin besar, nilai reaktansi induktif juga semakin besar, yang menandakan adanya hambatan yang lebih besar. Sebaliknya, jika frekuensi rendah, reaktansi induktif akan lebih kecil.
Contoh Perhitungan Reaktansi Induktif
Selanjutnya setelah memahami Pengertian Reaktansi Induktif, diketahui suatu rangkaian elektronika memiliki nilai induktansi 200 mH yang akan dihubungkan dengan sumber tegangan AC 220V. Pada rangkaian ini memiliki nilai frekuensi 60 Hz. Jadi tentukan berapakah nilai reaktansi induktif dan berapa besar aliran arus listrik yang dibutuhkan oleh rangkaian ini?
Diketahui:
L = 200 mH
F = 60 Hz
XL = ?
I = ?
Jawaban:
XL = 2πfL
XL = 2 x 3,142 x 60 x 0,2
XL = 75,41Ω
I = V / XL
I = 220 / 75,41
I = 2,92A
Jadi, nilai reaktansi induktifnya adalah 75,41Ω dan arus listrik yang dibutuhkan oleh rangkaian ini adalah 2,92A.
Dari perhitungan di atas, dapat dilihat bahwa jika frekuensi atau induktansi meningkat, reaktansi induktif juga akan meningkat secara keseluruhan.
Jika frekuensi mendekati tak terhingga (infinity), nilai reaktansi induktif juga akan meningkat hingga mencapai nilai tak terhingga seperti pada rangkaian terbuka.
Namun, jika frekuensi mendekati 0 atau sama dengan tegangan DC, reaktansi induktor akan menurun hingga mencapai nilai 0 seperti pada rangkaian yang terhubung pendek (short circuit).
Hal ini menunjukkan bahwa nilai reaktansi induktif berbanding lurus dengan frekuensi, atau dengan kata lain, nilai reaktansi induktif dipengaruhi oleh peningkatan frekuensi.
Reaktansi induktif pada induktor
Seperti yang kita ketahui, arus listrik AC atau arus bolak-balik memiliki sifat berubah-ubah dari waktu ke waktu. Perubahan ini mengakibatkan adanya hambatan pada induktor.
Ketika arus bolak-balik mengalir melalui induktor, medan magnet akan terbentuk di sekitar induktor yang menghasilkan gaya gerak listrik (GGL) induksi dengan arah yang berlawanan dengan arus masuk. GGL induksi yang berlawanan ini menghambat aliran arus masuk dalam induktor.
Besarnya hambatan GGL induksi terhadap arus masuk ini dipengaruhi oleh perubahan frekuensi arus masuk. Dengan kata lain, reaktansi pada induktor muncul karena perubahan arus masuk AC pada induktor.
Hambatan atau reaktansi induktor dikenal sebagai impedansi, mirip dengan hambatan yang ditimbulkan oleh resistor terhadap arus listrik DC yang mengalirinya.
Namun, untuk menghindari kebingungan, hambatan induktor terhadap arus AC dikenal sebagai reaktansi induktif. Simbol yang digunakan untuk menunjukkan hambatan pada induktor ini adalah huruf XL.
Aplikasi Rangkaian Reaktansi Induktif
Sudah memahami Pengertian Reaktansi Induktif kan? aplikasi Rangkaian Reaktansi Induktif dapat digunakan dalam perhitungan rangkaian cross over speaker. Rangkaian ini berguna ketika kita memiliki jalur khusus untuk frekuensi rendah dari speaker woofer dan kita ingin mencegah frekuensi tinggi yang mengganggu pergerakan dan voice coil speaker.
Dalam rangkaian cross over speaker, filter induktor digunakan sebagai bagian penting. Filter induktor ini memiliki reaktansi induktif, yang merupakan sifat alami induktor untuk menghambat aliran arus AC pada frekuensi tinggi.
Dengan mengatur nilai dan karakteristik filter induktor yang tepat, kita dapat memisahkan frekuensi rendah dari frekuensi tinggi dengan baik.
Ketika sinyal audio masuk ke rangkaian cross over, filter induktor akan menghambat komponen frekuensi tinggi sinyal tersebut. Ini berarti frekuensi tinggi akan dialihkan ke jalur terpisah yang mengarah ke speaker yang didedikasikan untuk frekuensi tinggi, seperti tweeter. Sementara itu, frekuensi rendah akan dibiarkan melalui jalur utama menuju speaker woofer.
Dengan menggunakan reaktansi induktif dalam rangkaian cross over, kita dapat mencapai pemisahan frekuensi yang jelas antara woofer dan tweeter.
Woofer akan menerima dan memainkan frekuensi rendah dengan baik, sedangkan tweeter akan fokus pada frekuensi tinggi tanpa adanya gangguan dari frekuensi rendah yang tidak diperlukan.
Penerapan rangkaian reaktansi induktif dalam cross over speaker sangat penting untuk mencapai kualitas suara yang optimal dalam sistem audio.
Dengan menggunakan filter induktor yang tepat, kita dapat memastikan bahwa masing-masing komponen speaker menerima frekuensi yang sesuai dengan karakteristiknya, sehingga menghasilkan suara yang jernih, terpisah, dan akurat.
Penutup
Demikianlah pembahasan empatpilar.com tentang Pengertian Reaktansi Induktif. Melalui artikel ini, kita telah memahami pengertian reaktansi induktif, mengetahui rumus yang digunakan, serta melihat beberapa contoh soal yang dapat membantu kita lebih memahami konsep ini.
Diharapkan dengan pemahaman terhadap reaktansi induktif, kita dapat lebih memahami kerja dan fungsi dari komponen-komponen elektronik dan sistem tenaga listrik yang banyak ditemui di sekitar kita.
Pada dasarnya, pemahaman tentang reaktansi induktif sangat penting, terutama bagi Kalian yang berkecimpung di bidang elektronika dan teknik listrik.
Reaktansi induktif bukan hanya sekedar teori, melainkan juga menjadi dasar dalam penerapan dan pengembangan teknologi listrik dan elektronika.
Semoga artikel mengenai Pengertian Reaktansi Induktif ini, bermanfaat dan dapat menambah wawasan Kalian seputar reaktansi induktif. Jangan ragu untuk terus belajar dan eksplorasi lebih dalam lagi mengenai dunia elektronika dan listrik.
Selamat belajar!
