Frekuensi, Periode Dan Fasa Gelombang Listrik

Frekuensi adalah jumlah getaran yang terjadi dalam waktu satu detik atau banyaknya gelombang/getaran listrik yang dihasilkan tiap detik. Frekuensi dilambangkan dalam huruf f.

Periode adalah lamanya waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran sempurna suatu gelombang listrik. Periode dilambangkan dengan huruf T. Hubungan antara frekuensi dan periode adalah berbanding terbalik, berarti semakin besar frekuensinya periodenya akan semakin kecil. Secara matematis dapat dituliskan :

$f=\frac{1}{T} \rightarrow T=\frac{1}{f}$

Dimana :

f : frekuensi, dalam siklus per detik atau Herz (Hz)
T : periode, dalam detik (s).

Jika kecepatan perputaran sudut dinyatakan dengan ω, maka frekuensinya sama dengan kecepatan sudut dibagi dengan besarnya sudut satu putaran penuh (2π) atau dapat ditulis :

$f=\frac{\omega }{2\pi}\rightarrow \omega =2 \pi f$

Dengan pengertian ω adalah kecepatan sudut dalam Radial/detik (Rad/s).

Fasa dari listrik arus bolak-balik artinya pergeseran periode waktu arus bolak-balik dari posisi baris nol. Gambar berikut menggambarkan tiga gelombang listrik yang serupa ditempatkan sejauh sudut α dan β, bergerak pada medan yang sama dengan kecepatan sudut yang sama pula.

Perbedaan Sudut Pada Gelombang Listrik

Pada gambar terlihat bahwa besarnya tegangan induksi dari ketiga gelombang sama, tetapi harga nol dan maksimumnya tidak bersamaan dalam mencapainya. Hal tersebut berarti beda fasa antara 1 dan 2 adalah β°; beda fasa antara 2 dan 3 α°, dan beda fasa antara 1 dan 3 adalah (α + β)°.

$U_{1}=U_{m}sin \omega t$ , maka

$U_{2}=U_{m}sin (\omega t-\beta)$ , dan

$U_{3}=U_{m}sin \left \{ \omega t-(\alpha+\beta) \right \}$

Beda fasa dalam rangkaian listrik dikenal istilah “lag” atau “lead”. Lag artinya harga maksimum atau nol yang dicapai satu siklus lebih lambat atau ketinggalan dari siklus lainnya. Sedangkan lead artinya harga maksimum atau nol yamg dicapai satu siklus mendahului siklus lainnya.

Gambar berikut mengilustrasikan bagaimana gelombang suara (gelombang berlainan) bercampur satu sama lain, hasilnya tergantung pada hubungan fasa nya.

Ilustrasi Gelombang Suara Yang Bercampur

Gelombang suara dalam fasa yang sama dijumlahkan menghasilkan gelombang yang lebih kuat.
Gelombang suara dengan fasa berlawanan, tertinggal 180° masing-masing dijumlahkan menghasilkan nol. Ini banyak dijumpai pada kerja piranti penundaan nois.
Gelombang suara yang mempunyai hubungan fasa bervariasi menghasilkan pengaruh suara yang berbeda.