Memahami Konduktansi, Susseptansi, dan Admitansi dalam Rangkaian AC

Apa Itu Konduktansi?

Dalam analisis rangkaian DC, konsep yang berfungsi sebagai invers dari resistansi disebut konduktansi. Ini menjadi sangat berguna saat menyederhanakan jaringan resistor paralel:

R_{parallel} = 1 / (1/R_1 + 1/R_2 + … + 1/R_n)

Sementara menambahkan resistor secara paralel mengurangi resistansi keseluruhan, konduktansi hanya bertambah. Secara matematis, konduktansi adalah reciprok dari resistansi: G = 1/R. Setiap istilah 1/R dalam persamaan resistansi paralel, sebenarnya, adalah konduktansi.

Resistansi mengukur seberapa banyak suatu komponen menolak aliran elektron, sedangkan konduktansi mengukur seberapa mudah elektron dapat melewati. Di mana “resistansi” adalah ukuran penolakan, “konduktansi” adalah ukuran kemampuan.

Secara historis, konduktansi diekspresikan dalam mhos (ohm dibalik). Satuan SI saat ini adalah Siemens (simbol S). Dalam rumus, simbol G menunjukkan konduktansi.

Elemen reaktif—induktor dan kapasitor—menolak perubahan arus seiring waktu daripada memberikan resistansi konstan. Penolakan yang bergantung pada waktu ini disebut reaktansi dan juga diukur dalam ohm.

Apa Itu Susseptansi?

Sama seperti konduktansi melengkapi resistansi, reciprok dari reaktansi disebut susseptansi. Ini didefinisikan sebagai B = 1/X dan, sama seperti konduktansi, diukur dalam Siemens.

Simbol untuk susseptansi adalah B—huruf yang sama yang menunjukkan fluks magnet dalam elektromagnetisme, tetapi dalam analisis rangkaian ini merujuk secara eksklusif pada bagian imaginier dari admitansi.

Reaktansi vs. Susseptansi

Terminologinya mencerminkan resistansi dan konduktansi: reaktansi menggambarkan bagaimana suatu rangkaian menolak perubahan arus seiring waktu, sedangkan susseptansi menggambarkan seberapa mudah suatu rangkaian menerima arus yang bervariasi seiring waktu.

Saat mengevaluasi beberapa reaktansi paralel murni, seringkali lebih mudah mengonversi setiap reaktansi X ke dalam susseptansi B yang sesuai, menjumlahkan nilai B, lalu mengambil reciprok untuk mendapatkan reaktansi setara:

X_{parallel} = 1 / (1/X_1 + 1/X_2 + … + 1/X_n)

Susseptansi, seperti konduktansi, ditambahkan secara paralel dan digabungkan secara seri. Keduanya adalah kuantitas skalar. Namun, ketika elemen resistif dan reaktif coexist, satu kuantitas skalar tidak lagi cukup.

Dalam jaringan campuran, konsep impedansi (Z, diukur dalam ohm) dan reciproknya, admitansi (Y, diukur dalam Siemens), menjadi esensial. Impedansi adalah bilangan kompleks yang mencakup baik resistansi maupun reaktansi; admitansi adalah reciprok kompleksnya.

Apa Itu Admitansi?

Admitansi, ditandai Y dan diukur dalam Siemens, adalah reciprok dari impedansi. Sementara impedansi mengukur seberapa banyak suatu rangkaian menghambat AC, admitansi mengukur seberapa banyak ia mengizinkan aliran arus.

Karena impedansi adalah kuantitas kompleks, admitansi juga kompleks. Kalkulator ilmiah modern dapat menangani aritmetika kompleks dalam bentuk polar dan persegi panjang, jadi Anda jarang perlu menggunakan angka terpisah untuk susseptansi (B) atau admitansi (Y) secara eksplisit. Meskipun itu, memahami arti mereka tetap berharga.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Rangkaian AC Seri dan Paralel