Menghitung Arus Listrik Jika dipasang Kapasitor Koreksi Faktor Daya

Sebuah beban listrik mempunyai daya 250 W, terukur arus (lihat cara mengukur arus, di Bagaimana Cara Mengukur Tegangan dan Arus Listrik?) yang mengalir sebesar 2 A. Beban listrik tersebut bekerja dengan tegangan 220 VAC 1 fase, frekuensi 50 Hz.

Ditanyakan:

1. Berapa faktor daya (cos phi) beban listrik tersebut?
2. Jika dipasang kapasitor sebesar 9 uF, berapa cos phi dan sudut fase beban?
3. Berapa nilai resistansi beban?
4. Berapa ampere arus yang mengalir setelah dipasang kapasitor?

Penyelesaian:
P = 250 W
I = 2 A
V = 220 V
f = 50 Hz
C yang akan dipasang = 9 uF = 9 x 10^-6 F

#Semula
S = V x I
S = 220V x 2A
S = 440 VA

Cos φ = P / S
Cos φ = 250 / 440
Cos φ = 0,57
--> Cos phi beban adalah 0,57

φ = Cos^-1 0,57
φ = 55,38°

Q = S x Sin φ
Q = 440 x Sin 55,38°
Q = 362,08 VAR

R = P / I²
R = 250 / 2²
R = 62,5 Ω
--> Resistansi beban adalah 62,5 Ω

#Pasang kapasitor
XC = 1 / -(2 π x f x C)
XC = 1 / -(2 x 3,14 x 50 x 9 x 10^-6)
XC = -353,68 Ω

Qc = V² x XC
Qc = 220² x (-353,68)
Qc = -136,85 VAR

Q' = Q + Qc
Q' = 362,08 + (-136,85)
Q' = 225,23 VAR

S' = √ (P² + Q'²)
S' = √ (250² + 225,23²)
S' = 336,49 VA

Cos φ' = P / S'
Cos φ' = 250 / 336,49
Cos φ' = 0,74

φ' = Cos^-1 0,74
φ' = 42,02°
--> Setelah pasang kapasitor 9 uF, cos phi beban menjadi 0,74 dan sudut fase (φ) menjadi 42,02°

I' = S' / V
I' = 336,49 / 220
I' = 1,53
==> Arus yang mengalir akan berkurang, dari 2 A jadi 1,53 A.