Mengapa Tegangan 3ɸ = 1ɸ √3

Mengapa tegangan 3 phase = 1 phase dikali √3 Pertanyaan ini pertama kali datang di pikiranku saat kuliah dulu. Jadi kita tahu kalau untuk mendapatkan tegangan 3 fasa itu, tegangan 1 fasa cukup dikalikan √3. Begitupun sebaliknya, untuk mendapatkan tegangan 1 fasa, tegangan 3 fasa dibagi √3. Nah, pertanyaannya, kenapa √3? Kenapa bukan dikali 3 yang mana sekilas itu lebih masuk akal?

Ok, back to the topic. Jadi tegangan 3 fasa itu biasa juga disebut tegangan phase to phase karena tegangannya diukur dari beda potensial antara kawat fasa, R-S, S-T, atau T-R. Sedangkan tegangan 1 fasa biasa juga disebut tegangan phase to neutral(N) karena mengukur tegangan dari beda potensial antara salah satu kawat fasa dengan netral. R-N, S-N, atau T-N.

Jadi, seperti yang diketahui, bahwa listrik AC (alernating current) umumnya membentuk gelombang sinusoidal yang mana 1 puncak + 1 lembah disebut 1 periode. 1 periode ini bernilai 360˚

gelombang sinusoidal AC (1 puncak + 1 lembah)

Pada kondisi normal, Tegangan AC 3 fasa terdiri dari 3 buah fasa dengan frekuensi dan tegangan yang sama namun berbeda sudut masing-masing 120˚

gelombang sinusoidal 3 fasa

Untuk mudahnya, perhatikan masing-masing puncak dari setiap fasa, R di 90, S di 210, dan T di 330, yang berarti bahwa jarak antar fasa adalah 120˚. Kalau dibuat dalam diagram fasor, akan seperti berikut:

Diagram fasor tegangan 3 fasa

Pada gambar di atas, besar dari tegangan 1 fasa R-N diwakili oleh garis merah, S-N diwakili oleh garis kuning, dan T-N diwakili oleh garis hitam. Normalnya, masing-masing memiliki tegangan yang sama. Sebagai contoh, kita akan menghitung besar tegangan phase to phase R-S yang diwakili oleh garis berwarna jingga dibawah.

diagram fasor R-N-S

Karena diagram fasor di atas menghasilkan segitiga sama kaki, dengan mengingat hukum segitiga dimana jumlah sudut segitiga haruslah selalu = 180˚ dan sudut N sebelumnya telah diketahui, maka diketahui R = 30˚ dan S = 30˚

Selanjutnya, untuk mengetahui besar tegangan R-S, maka digunakan hukum sinus atau Law of sines segitiga.

asin A = bsin B = csin C

It works for any triangle:

a, b and c are sides. A, B and C are angles. (Side a faces angle A, side b faces angle B and side c faces angle C).

And it says that:

When we divide side a by the sine of angle A
it is equal to side b divided by the sine of angle B,
and also equal to side c divided by the sine of angle C

[Source: www.mathsisfun.com/]

Nah, jika kita mengaplikasikan hukum sinus di atas dengan diagram fasor yang kita miliki tadi, kita akan mendapat:

A = S = 30
B = R = 30
C = N = 120
a = R-N
b = S-N
c = R-S

 bsin B   = csin C
 SNsin 30 = RSsin 120
 SN1/2     = RS1/2√3

SN. 1/2. √3= 1/2 RS   

SN √3   = RS
RS  = √3 SN 


Oke begitulah penjelasan mengapa tegangan 3 phase = tegangan 1 phase x √3. Jika ada kekeliruan dari tulisan saya di atas, atau ada yang ingin ditanyakan, silakan tinggalkan komentar. Insya Allah kita akan belajar sama-sama. Salam Elektro! :D