Selasa, 02 April 2013

Aljabar Kompleks


Di dalam dunia kelistrikan, pembangkitan tenaga listrik, khususnya pembangkit tenaga listrik mekanik (generator),  berasal dari dua komponen:
a.       Komponen daya mekanik, berupa putaran
b.      Komponen daya magnetik, berupa medan magnit

Tanpa kehadiran salah satu dari komponen itu, tenaga listrik tidak terwujud. Ada putaran, tetapi tidak ada magnetik, listrik tidak terbangkitkan. Begiu pula bila ada magnetik, tetapi putaran tidak ada, maka tenaga listrik juga tidak terwujudkan. Hal ini sesuai dengan azas Faraday yang mengatakan : bila suatu penghantar digerakkan memotong medan magnit, maka di ujung-ujung penghantar tersebut timbul tegangan listrik. Bila kedua ujung tersebut dihu-bungkan, maka mengalirlah arus listrik.

Jadi seakan-akan tenaga listrik merupakan jumlah dari kedua komponen tersebut. Yang menjadi persoalan adalah : satuan kedua tenaga tersebut tidak sama, padahal untuk menjumlahkan kedua besaran, satuannya haruslah sama. Oleh karena itu, dengan bantuan pengetahuan matematik, disusunlah dua buah sumbu yang saling tegak lurus, di mana sumbu horizontal memperlihatkan besaran daya mekanis, sedang sumbu vertikal menunjukkan komponen daya magnetik. Untuk membedakan besaran keduanya, di depan nilai besaran daya magnetik diberi notasi j.


Selanjutnya, karena daya mekanis menghasilkan daya aktif dengan satuan Watt, sementara daya magnetik menghasilkan daya reaktif dengan satuan VAR.

Sebagai contoh :
S  =  300 + j 400  VA
Mempunyai arti :
Daya kompleks S tersebut terdiri dari komponen daya aktif : 300 Watt dan daya reaktif = 400 VAR.

Sementara daya kompleks tersebut mempunyai besaran mutlak :

| S | = Ö  ( 300 2 + 400 2 )  =  Ö  2500  =  500  VA

Sudut yang terbentuk antara S dan garis horizontal disebut : sudut daya besarnya adalah : 
                      Q                    400              
F      =  tan –1 ----   =   tan –1  ------   =   tan –1 (1,33)  =  53,13 0
                      P                     300
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Sehingga dalam dua notasi : rectangular (siku-siku) dan polar (sudut) daya S dapat dinyatakan :

S  =  400 + j 300  VA  =   500  Р 53,13 0   VA         


Jelas terlihat dalam dunia kelistrikan, pembelajaran bilangan kompleks sangat penting.

Penjumlahan dan pengurangan bilangan kompleks



Untuk penjumlahan dan pengurangan bilangan kompleks
Sebaiknya dilakukan dengan sistem perhitungan
RECTANGULAR (SIKU-SIKU)


Hal tersebut dapat dilihat pada contoh berikut ini:

Contoh :
4 + j 7    +   3 + j 5     =  ( 4 + 3 )  +  j ( 7 + 5 )    =  7   +  j  12
2 – j 8     +   4 – j 9     =  ( 2 + 4 )  +  j ( -8 – 9 )  =   6  +  j ( - 17)  =  6  - j 17
8 + j 7     -   ( 2 + j 3)  =  ( 8 – 2 )  +  j (7 – 3 )     =   6  +  j 4
                   - 3 – j 8   -   ( -1 – j 4) =  ( -3 + 1 ) + j (-8 + 4 )    =  - 2 –  j 4

Perkalian dan pebagian bilangan kompleks




Untuk perkalian dan pembagian bilangan kompleks
Sebaiknya dilakukan dengan sistem perhitungan
POLAR (SUDUT)


Hal tersebut dapat dilihat pada contoh berikut ini:

Contoh :

   4 Ð 15 0   *   5 Ð 30 0  =  ( 4 * 5 )  Р ( 15  +  30 ) 0   =  20  Ð 35 0 

- 8  Ð 20 0   *  5  Р - 50 0   =  ( -8  * 5 )  Р ( 20  +  ( -50) ) 0   =  - 40  Ð - 30 0 

60 Ð 40 0             60
------------    =    ------   Р ( 40  -  25 ) 0   =   3   Р 15 0  
20 Ð 25 0             20

80    Р 50 0                80
----------------    =    ---------   Р ( 50  -  ( -15 ) 0   =   - 2   Р 65 0  
- 40  Ð - 15 0             - 40


Petunjuk :

Cara menggunakan kalkulator CASIO fx – 520 MS untuk latihan bilangan kompleks

Persiapan:

1. Mengaktifkan                 à  [ ON ]
2. Ke Mode COMPLEX    à  [ MODE ]   à  [ 2 ]

Perhitungan:

(1)  3 +  j 4  =   ……. Р ……0  

No.
Perhitungan
Hasil di layar
Bagian
1
[ 3 ]  [ + ]  [ 4 ]  [ SHIFT ]  [ i ]
3 + 4 i
( atas )
2
[ SHIFT ]  [ r  Ð q  ]
3 + 4 i   >  r  Ð q 
( atas )
3
[ = ]
5
( bawah )
4
[ SHIFT ]  [ Re « Im ]
53.13010235
( bawah )

Jadi :  3  +  j 4  =  5  Ð 53,13 0 
                             =========

(2)  20  Ð 60 0  =   ….  + j …….

No.
Perhitungan
Hasil di layar
Bagian
1
[ 20 ]   [ SHIFT ]  [Ð ]  [ 60 ]
20  Ð 60
( atas )
2
[ SHIFT ]  [ a + b i  ]
20  Ð 60 > a + b i 
( atas )
3
[ = ]
10
( bawah )
4
[ SHIFT ]  [ Re « Im ]
17.32050808
( bawah )

Jadi : 20  Ð 60 0  =   10  +  j  17,32
                                  ==========

Tidak ada komentar:

Posting Komentar