Tugas Pendahuluan Modul 4
RLC SERI DAN RLC PARALEL
1. Jelaskan prinsip kerja rangkaian RLC seri dan RLC Paralel!
Jawab:
1. RLC Seri
Rangkaian RLC seri merupakan rangkaian yang terdiri dari resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C) yang disusun secara seri dalam satu jalur. Pada rangkaian ini arus yang mengalir sama pada setiap komponen, sedangkan tegangan terbagi pada resistor, induktor, dan kapasitor.
Prinsip kerjanya yaitu:
- Resistor berfungsi menghambat arus listrik.
- Induktor menimbulkan reaktansi induktif yang menyebabkan arus tertinggal terhadap tegangan.
- Kapasitor menimbulkan reaktansi kapasitif yang menyebabkan arus mendahului tegangan.
Pada frekuensi resonansi berlaku:
XL= Xc
Sehingga impedansi rangkaian menjadi minimum dan arus menjadi maksimum.
2. RLC Paralel
Rangkaian RLC paralel adalah rangkaian resistor, induktor, dan kapasitor yang dipasang secara paralel terhadap sumber tegangan. Pada rangkaian ini tegangan pada setiap cabang sama, sedangkan arus terbagi sesuai besar impedansi masing-masing cabang.
Prinsip kerjanya:
- Cabang resistor menghasilkan arus sefasa dengan tegangan.
- Cabang induktor menghasilkan arus yang tertinggal fase.
- Cabang kapasitor menghasilkan arus yang mendahului fase.
Pada saat resonansi berlaku:
XL= Xc
Sehingga impedansi rangkaian menjadi maksimum dan arus total sumber menjadi minimum. Resonansi pada rangkaian paralel menyebabkan energi bolak-balik tersimpan antara induktor dan kapasitor.
2. Jelaskan pengaruh harga reaktansi kapasitif terhadap sudut phasa dengan resistansi yang konstan!
Jawab:
Pengaruh reaktansi kapasitif Xc terhadap sudut phasa pada rangkaian RLC dengan resistansi (R) konstan adalah semakin besar nilai Xc, maka sudut phasa menjadi semakin negatif sehingga arus semakin mendahului tegangan.
Sudut phasa pada rangkaian RLC seri dinyatakan dengan:
Dengan R tetap:
- Jika Xc bertambah, maka nilai (XL-Xc) mengecil atau negatif.
- Sudut phasa mengecil dan rangkaian menjadi lebih kapasitif.
- Arus mendahului tegangan (leading).
Sebaliknya:
- Jika Xc kecil, sifat induktif lebih dominan.
- Tegangan mendahului arus (lagging).
Saat XL = Xc, sudut phasa sama dengan 0 derajat, sehingga arus dan tegangan sefasa (resonansi).
3. Jelaskan apa itu resonansi dan frekuensi resonansi serta kenapa terjadi peristiwa resonansi, serta Jelaskan bagaimana perubahan frekuensi mempengaruhi impedansi dan arus di rangkaian RLC seri!
Jawab:
Resonansi adalah kondisi pada rangkaian RLC ketika reaktansi induktif (XL) sama dengan reaktansi kapasitif (Xc)sehingga keduanya saling meniadakan.
XL= Xc
Pada keadaan resonansi:
- Impedansi rangkaian menjadi minimum.
- Arus rangkaian menjadi maksimum.
- Tegangan dan arus sefasa
- fr = frekuensi resonansi (Hz)
- L = induktansi (H)
- C = kapasitansi (F)
- Jika frekuensi lebih rendah dari frekuensi resonansi, impedansi total rangkaian besar sehingga arus yang mengalir kecil.
- Jika frekuensi sama dengan frekuensi resonansi, impedansi total minimum dan arus maksimum.
- Jika frekuensi lebih tinggi dari frekuensi resonansi, impedansi kembali membesar sehingga arus mengecil.
- Rangkaian RLC seri, semua komponen dilalui oleh arus yang sama. Resistansi (R) adalah hambatan nyata, sedangkan Induktansi (L) dan kapasitansi (C) menghasilkan reaktansi yang bergantung pada frekuensi. Impedansi (Z) adalah hambatan total gabungan dari R, L dan C. dihitung dengan rumus:
- Rangkaian RLC paralel, tegangan pada setiap komponen itu sama sedangkan arus terbagi. Resistansi (R) Menentukan arus nyata, sedangkan Induktansi (L) dan kapasitansi (C) menghasilkan arus reaktif yang bisa saling meniadakan. Impedansi dihitung dengan rumus:
Komentar
Posting Komentar