Pengertian Impedansi Listrik – Bagi seseorang teknisi elektronika tentu sudah tidak asing lagi dengan yang namanya impedansi listrik.
Nah untuk itu, pada kesempatan kali ini akan membahas mengenai pengertian impedansi listrik. Untuk itu simak pembahasannya dibawah ini.
Daftar isi
Pengertian Impedansi Listrik
Impedansi Listrik atau singkatnya disebut dengan impedansi adalah ukuran hambatan listrik pada sumber arus bolak-balik (AC/Alternating Current).
Impedansi listrik juga sering disebutkan sebagai jumlah hambatan listrik sebuah komponen elektronik kepada aliran arus dalam rangkaian pada frekuensi tertentu.
Sedangkan menurut wikipedia, impedansi listrik (electrical Impedance) diartikan sebagai ukuran penolakan kepada arus bolak balik sinusoid. Impedansi biasanya dilambangkan dengan huruf Z.
Jenis-Jenis Impedansi Listrik
Berikut ini merupakan beberapa jenis impedansi listrik yang bisa anda ketahui, diantaranya :
- Impedansi Kapasitif, yakni ketika reaktansi kapasitif lebih besar dibandingkan dengan reaktansi induktif.
- Impedansi Induktif, yakni ketika reaktansi induktif lebih besar dibandingkan dengan reaktansi kapasitif.
- Impedansi Resistif, ketika tidak ada reaktansi pada arus search (DC) alias fase nol.
- Impedansi Ekivalen, yakni rangkaian ekivalen yang merepresentasikan setiap sirkuit dengan elemen yang berbeda, sehingga sama impedansinya sama.
- Impedansi Akustik, yakni hambatan yang terjadi di rambatan gelombang suara yang melewati media tertentu.
Karakteristik Impedansi Listrik
- Impedansi termasuk diatur dalam Hukum Kirchoff, minus Voltase dan arus akan kompleks.
- Berlaku untuk arus AC dan DC, bedanya tidak membutuhkan frekuensi pada arus DC.
- Bisa untuk menyatakan jumlah bagian nyata serta bagian imajiner dalam bentuk binomial.
- Impedansi juga bisa diartikan sebagai nilai pembagian antara fasor tegangan dan arus.
- Impedansi sangat mungkin digunakan dalam bidang yang kompleks, biasanya dikenal sebagai diagram Fresnel.
Perbedaan Impedansi dan Resistansi
Ada kesamaan antara impedansi dan resistansi, yakni sama-sama menghambat arus listrik. Jika begitu, impedansi dan resistansi berbeda.
Dimana impedansi yaitu ukuran hambatan listrik pada arus AC, sedangkan resistansi yaitu kemampuan benda untuk menghambat aliran listrik.
Dari penjelasan diatas, impedansi ini cenderung lebih kompleks jika dibandingkan dengan resistansi, karena ada efek induktansi serta kapasitansi yang variatif dengan frekuensi arus yang melewati rangkaian.
Berbeda dengan resistansi, jumlah hambatan listrik pada impedansi dinamis, yakni bisa berubah seiring dengan perubahan frekuensi sinyal.
Walau begitu, keduanya menggunakan satuan nilai yang sama, yakni Ohm. Jadi kesimpulannya, resistansi adalah nilai yang tidak bergantung atau terpengaruh dengan frekuensi.
Sedangkan impedansi bisa berubah-ubah sesuai dengan frekuensi sinyal yang diterimanya.
Komponen Reaktif dan Tidak Reaktif
Komponen reaktif adalah suatu komponen yang nilai hambatan listriknya bisa mengalami perubahan jika frekuensi sinyal yang sudah masuk ke dalamnya berubah.
Adapun yang termasuk komponen reaktif tersebut yakni kapasitor dan konduktor. Kapasitor sendiri merupakan komponen reaktif yang memiliki impedansi tinggi pada frekuensi rendah dan impedansi rendah pada frekuensi yang semakin tinggi.
Apabila frekuensi meningkat, maka reaktansi pada komponen kapasitor akan menjadi berkurang.
Berbeda dengan kapasitor, induktor yaitu komponen reaktif yang memiliki impedansi rendah pada frekuensi rendah dan impedansi akan mengalami perubahan semakin tinggi pada frekuensi yang lebih tinggi.
Apabila frekuensi mengalami peningkatan, impedansi pada konduktor juga akan mengalami peningkatan. Inilah yang disebut dengan reaktansi kapasitif dan reaktansi induktif.
Komponen elektronika tidak reaktif yaitu komponen elektronika yang tidak bisa dipengaruhi oleh frekuensi sinyal yang melewatinya.
Nilai resistansi atau nilai hambatannya tidak akan mengalami perubahan meskipun sudah terjadi perubahan frekuensi.
Adapun salah satu contoh komponen elektronika yang tidak reaktif yaitu resistor. Baik tegangan AC ataupun DC yang melewatinya.
Nilai hambatan yang dimiliki oleh komponen resistor tidak akan mengalami perubahan, atau bisa dikatan bahwa nilai hambatan pada komponen resistor akan menjadi sama jika dihubungkan dengan sinyal DC ataupun AC.
Cara Menghitung Rangkaian Impedansi
Berikut ini merupakan cara menghitung impedansi bisa memakai rumus impedansi listrik, yakni :
Z = ѴR² + (XL-XC)²
Keterangan :
Z = Impedansi
R = Resistansi
XL = Reaktansi Induktif
XC = Reaktansi Kapasitif
Untuk mendapatkan XL (reaktansi induktif) bisa menggunakan rumus :
XL = 2 x π x f x L
Keterangan :
XL = Reaktansi Induktif
Phi = 3.14
f = Frekuensi
L = Induktor
Sedangkan untuk mencari reaktansi kapasitif (XC) bisa menggunakan rumus ini :
XC = ½ x π x f x L
XC = Reaktansi Kapasitif
Phi = 3.14
f = Frekuensi
L = Induktor
Cara Menghitung Impedansi dalam Rangkaian Seri RLC
Perlu kalian ketahui terlebih dahulu bahwa ada 2 faktor yang mempengaruhi hambatan pada arus listrik bolak-balik yakni Resistansi (R) dan Reaktansi (X).
Umumnya resistansi ada pada komponen resistor walaupun pada komponen lainnya juga mempunyai sedikit resistansi pada rangkaian.
Sedangkan reaktansi dipengaruhi oleh komponen reaktif seperti induktor dan kapasitor (Reaktansi Induktif (XL) dan Reaktansi Kapasitif (XC)).
Contoh kasus perhitungan perhitungan impedansi rangkaian R, L dan C.
Rumus Impedansi Listrik :
Z = √R² + (XL – XC)²
Contoh Soal :
Sebuah rangkaian seri RLC terdiri dari sebuah resistor 15Ω, sebuah induktor 0,3H dan sebuah kapasitor 47uF yang dihubungkan secara seri dengan sumber listrik AC 100V 50Hz. Hitunglah Impedansi dan arus listrik yang mengalir pada rangkaian tersebut.
Diketahui :
R = 15Ω
L = 0,3H
C = 47uF atau 47 x 10-6F
Penyelesaian :
Menghitung Reaktansi Induktif (XL)
XL = 2πfL
XL = 2 x 3,142 x 50 x 0,3
XL = 94,26Ω
Menghitung Reaktansi Kapasitif (XC)
Xc = 1 / 2πfC
Xc = 1 / (2 x 3,14 x 50 x (47 x 10-6))
Xc = 67,72Ω
Menghitung Impedansi Rangkaian RLC
Z = √R² + (XL – XC)²
Z = √15² + (94,26 – 67,72)²
Z = √15² + (94,26 – 67,72)²
Z = √15² + 26,54²
Z = √225 + 704
Z = √232.4
Z = 15,24 Ω
Jadi Impedansi listrik pada rangkaian RLC adalah 15,24Ω
Menghitung arus listrik yang mengalir pada rangkaian RLC
I = V/Z
I = 100V/15,24 Ω
I = 6,5A
Jadi arus listrik yang mengalir pada rangkaian RLC tersebut yaitu sebesar 6,5 Ampere.
Demikianlah pembahasan mengenai pengertian impedansi listrik, jenis-jenis, karakteristik dan cara menghitungnya. Semoga bisa bermanfaat bagi kita semua. Sekian sampai jumpa, terimakasih 😃
