Arus Bolak-Balik
Arus bolak-balik (AC): grafik sinusoidal tegangan-arus & nilai osiloskop, tegangan maksimum vs RMS, rangkaian R/L/C murni, RLC seri (impedansi/fase/daya), aplikasi teknologi.
Tujuan Pembelajaran (6)
- FIS-F.PI6Menganalisis rangkaian listrik dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari.
- FIS-F.PI6.1Memvisualisasikan grafik tegangan beserta arus bolak-balik (sinusoidal) sembari menetapkan nilai terukur dari osiloskop.
- FIS-F.PI6.2Menerapkan hubungan tegangan maksimum dengan tegangan efektif (rms).
- FIS-F.PI6.3Memilah karakteristik arus beserta tegangan pada rangkaian resistor murni, induktor murni, maupun kapasitor murni.
- FIS-F.PI6.4Memetakan karakteristik rangkaian RLC seri (impedansi, sudut fase, daya disipasi).
- FIS-F.PI6.5Menerapkan rangkaian RLC pada produk teknologi (mis. alat pendeteksi logam, tuner radio).
Simulasi · 10
Analisis Faktor Daya AC
Analisis AC satu fase sinusoidal tanpa harmonisa: amplitudo RMS dan puncak, fase tegangan-arus, fasor, segitiga daya berskala sama, P, Q, S dan faktor daya. Bedakan beban induktif/kapasitif dan faktor daya dari efisiensi alat.
Cara Kerja Generator Listrik 3 Fasa
Model 3D generator listrik 3 fasa yang bisa diputar dan diklik. Turbin memutar rotor elektromagnet di dalam kumparan R, S, dan T; amati gelombang tegangan tiap fasa di osiloskop, pengaruh kecepatan pada tegangan dan frekuensi, serta beban lampu yang melawan putaran.
Pembangkit Sinyal AC — Generator Putar
Amati hubungan sudut normal kumparan dengan tegangan sinusoidal. Ubah frekuensi dan amplitudo secara terpisah, jalankan/jeda atau maju 90°, dan baca jejak osiloskop yang menyimpan perubahan sinyal sebenarnya.
Perbandingan Arus DC dan AC
Bandingkan sumber DC konstan dan AC sinus pada resistor ideal. Geser fase, jalankan diperlambat atau lanjutkan 45°; amati arah arus, grafik, nilai sesaat/RMS dan daya dengan satu waktu fisik.
Rangkaian RLC Seri — Diagram Fasor & Impedansi
Simulasi interaktif rangkaian RLC seri dengan diagram fasor live. User mengatur resistor R, induktor L, kapasitor C, dan frekuensi f. Simulasi menampilkan reaktansi induktif (X_L = ωL), reaktansi kapasitif (X_C = 1/(ωC)), impedansi total Z, beda fase φ antara tegangan dan arus, plus diagram fasor V_R, V_L, V_C dan V_total. Mode rangkaian bisa dipilih: R saja, L saja, C saja, atau RLC penuh — untuk membandingkan perilaku tiap komponen.
Resonansi RLC — Cari Frekuensi Resonansi
Simulasi interaktif kurva impedansi Z(f) dan arus I(f) pada rangkaian RLC seri. User mengatur R, L, C lalu mengamati lokasi puncak arus pada frekuensi resonansi f₀ = 1/(2π√LC). Slider R memengaruhi ketajaman puncak (Q-factor / faktor kualitas) — R kecil = puncak tajam (selektif), R besar = puncak landai. Aplikasi nyata: rangkaian penala (tuner) radio AM/FM, filter audio.
Simulasi Generator Listrik AC
Simulasi interaktif generator listrik berdasarkan Hukum Induksi Faraday. Pelajari bagaimana putaran magnet menghasilkan tegangan listrik AC.
Simulasi Transformator
Belajar hubungan antara lilitan dan tegangan listrik pada transformator. Simulasi interaktif yang menampilkan visualisasi skematik trafo, oscilloscope gelombang input-output, dan perhitungan real-time berdasarkan hukum Faraday dan induksi elektromagnetik.
Trafo dan Jaringan Listrik
Model 3D trafo peraga dengan inti besi berlapis dan dua kumparan, ditambah diorama jaringan listrik dari pembangkit lewat SUTT/SUTET ke kota. Ubah perbandingan lilitan, coba sumber DC, lihat osiloskop tegangan dan medan magnet, lalu bandingkan rugi panas saat mengirim 30 MW dengan 20, 150, dan 500 kV.