Faktor Daya (Faktor Kerja)

Gambar diagram faktor daya

Rangkaian yang memiliki nilai impedansi (Z) adalah rangkaian yang terdiri dari komponen yang memiliki nilai resistansi (R) dan dihubungkan dengan komponen yang memiliki nilai reaktansi induktansi (X_L) atau reaktansi kapasitif (X_C) dari komponen-komponen tersebut  menyebabkan antara tegangan dan arus terjadi pergeseran sudut fasa. Faktor kerja atau faktor daya adalah konstanta dari nilai kosinus (cosinus) dari sudut dari sudut pergeseran fasa. Nilai faktor kerja berkisar 0,0 sampai 1,0.

Beberapa contoh nilai faktor kerja pada peralatan listrik yang digunakan pada kehidupan sehari-hari :
Beban induktif mesin las memiliki faktor kerja rendah 0,3 sampai dengan 0,5.
Lampu TL memiliki faktor kerja 0,5 sampai dengan 0,7.
Motor listrik memiliki faktor kerja 0,8 sampai dengan 0,9.
Lampu pijar memiliki faktor kerja 1,0.

Semakin rendah nilai faktor daya akan mengakibatkan daya reaktif nya makin besar, sebaliknya jika nilai faktor daya semakin besar maka daya reaktif menuju 0 nol.

Persamaan faktor daya dan faktor reaktif :

Keterangan :
Cos φ = Faktor Daya
P = Daya aktif (W)
S = Daya semu (VA)

Keterangan :
Sin φ = Faktor reaktif
Q  = Reaktif induksi (VAR)
S = Daya semu (VA)

Pada teknik listrik faktor daya dibagi menjadi tiga yaitu :

1. Faktor Daya Unity adalah keadaan dimana arus listrik yang mengalir se fasa dengan tegangan atau tidak terjadi pergeseran fasa antara tegangan dengan arus listrik (nilai Cos φ = 1). Faktor daya unity akan muncul apabila pada suatu rangkaian listrik menggunakan beban bersifat resistansi murni.
2. Faktor Daya Leading (Mendahului) adalah keadaan dimana fasa tegangan drop pada beban mendahului (leading) terhadap tegangan sumbernya. Hal tersebut disebabkan oleh beban yang bersifat kapasitansi atau memiliki nilai reaktansi kapasitif (X_C), karena beban kapasitor menyebabkan pergeseran fasa sebesar φ.
3. Faktor Daya Lagging  (Tertinggal) adalah keadaan dimana fasa arus listrik tertinggal (lagging) terhadap tegangan sumbernya. Hal tersebut biasanya disebabkan oleh beban yang bersifat induktansi atau memiliki nilai reaktansi induktif (X_L), karena beban pada umumnya berupa induktor atau lilitan yang menyebabkan pergeseran fasa sebesar φ.

Contoh soal :

1. 11 batang lampu TL 36 W dirangkai secara seri pada sumber tegangan bolak-balik, jika diketahui total daya semu pada rangkaian lampu tersebut adalah  792 VA. Berapakah nilai faktor daya nya?

Diketahui : P = 36 W x 11 = 396 W
                   S = 792 VA
Ditanya    : cos φ = ?
Jawab       :

2. Jika suatu alat  listrik memiliki daya reaktif  120 VAR, dan daya semu sebesar 200 VA. Berapakah faktor reaktif nya?

Diketahui : Q = 120 VAR
                   S = 200 VA
Ditanya    : sin φ = ?
Jawab       :