Langsung ke konten utama

RANGKAIAN R-L-C

Sifat rangkaian RLC seri adalah arus yang melintasi R, L dan C akan sama. Sama disini berarti nilainya sama dan fasenya juga sama. Sedangkan untuk tegangannya berbeda yang berarti berbeda fase dan nilainya. Perhatikan rangkaian RLC seri pada Gambar.  

 


gambar 1 rangkaian RLC



gambar 2. Bagan Rangkaian RLC

 
Jika pada rangkaian di aliri arus bolak-balik maka arus dan tegangan tiap-tiap komponennya dapat dituliskan sebagai berikut. Ingat sifat tiap komponennya.

i    = Im sin ωt
VR = VRm sin ωt
Vm = VLm sin(ωt + 90o)
VC = VCm sin(ωt - 90o)

Untuk menentukan hubungan tiap-tiap besaran ini dapat digunakan analisa vektor dengan fase sebagai
arahnya.
Analisa ini dinamakan FASOR (Fase Vektor). Dengan analisa fasor ini dapat digambarkan hubungan arus dan tegangan pada masing-masing komponen seperti pada Gambar 6.9. Untuk tegangannya dapat diwakili reak-tansinya.
Dari diagram fasor itu dapat berlaku hubungan matematis seperti berikut.
   

    

 

gambar 3 diagram fasor

 

Keadaan Resonansi
Coba kalian perhatikan kembali nilai tg ϕ. 

 
Saat nilai tg ϕ = 0 itulah dinamakan terjadi keadaan resonansi Keadaan ini bisa terjadi jika memenuhi :
ŒVL = VC
Œ XL  =  XC
Œ Z  =  R
Πakan memiliki frekuensi resonansi sebesar :

 



Contoh soal

 
Suatu rangkaian seri RLC yang masing-masing nilai R = 60 ohm, XL = 0,24 H dan  C  =  50 μF  dihubungkan  dengan  sumber  tegangan  sebesa V = 200 sin 500t.
Tentukan :
a. reaktansi induktif,
b. reaktansi kapasitif,
c. impedansi,
d. kuat arus yang mengalir pada rangkaian,
e. beda potensial pada masing-masing komponen (VR,VL dan VC),
f. pergeseran fase antara tegangan dan arus,
g. persamaan sesaat arus listrik, dan
h. frekuensi resonansi rangkaian RLC tersebut!

Penyelesaian :
Dari persamaan tegangan V = Vmax sin ωt dapat diperoleh bahwa
Vmax = 200 volt dan ω = 500 rad/s, sehingga dapat dicari :




Soal Latihan :

1.    Sebuah rangkaian seri RLC yang terdiri atas R = 500 ohm, L = 0,1 H dan C = 5 μF dipasang pada tegangan AC yang mempunyai tegangan 100 volt dan frekuensi linier 50 Hz.Hitunglah :
a.    impedansi rangkaian, dan
b.    kuat arus yang mengalir dalam rangkaian!

2.    Rangkaian seri RLC yang terdiri atas R = 3000 ohm, L = 0,4 H, dan C = 0,2 μF dihubungkan dengan sumber tegangan yang memiliki frekuensi sudut 5000 rad/s.Hitunglah :
a.    impedansi rangkaian,
b.    sudut fase antara V dan I, dan
c.    frekuensi resonansi rangkaian tersebut!

Semoga membatu belajar Anda


Label:

Postingan populer dari blog ini

Gaya Magnetik di Antara Dua Kawat Sejajar Berarus

Di sekitar kawat berarus timbul induksi magnet. Apa yang akan terjadi jika kawat berarus lain didekatkan  kawat pertama? Keadaan ini berarti ada dua kawat   sejajar. Kawat kedua berada dalam induksi magnet kawat pertama, sehingga akan terjadi gaya Lorentz. Begitu juga pada kawat kedua akan menimbulkan gaya Lorentz pada kawat pertama. Gaya itu sama besar dan memenuhi persamaan berikut.       CONTOH 5.5 Diketahui dua buah kawat sejajar dialiri arus I 1 = 10 A dan I 2 = 20 A dengan arah berlawanan dan berjarak 10 cm. Tentukan gaya Lorentz yang dirasakan oleh kawat I 2 sepanjang 20 cm karena pengaruh I 1 ! Penyelesaian I1 =  10 A I2 =  20 A a  =  10 cm l = 20 cm = 0,2 m Gaya Lorentz I 2 oleh I 1 adalah : F = 4.10 -4 . 0,2 = 0,8 .10 -4 N LATIHAN 5.5 Dua kawat sejajar lurus panjang berjarak 20 cm satu sama lain. Kedua kawat dialiri arus masing-masing I 1 = 10A dan I 2 = 20 A dengan arah berlawanan. Tentukan arah dan besar gaya Lorentz yang di
Baca selengkapnya

Transformasi Lorentz (relativitas Kecepatan)

Pada transformasi Galileo telah dikemukakan bahwa selang waktu pengamatan terhadap suatu peristiwa yang diamati oleh pengamat yang diam dengan pengamat yang relatif bergerak terhadap peristiwa adalah sama ( t = t’ ) . Hal inilah yang menurut Einstein tidak benar, selang waktu pengamatan antara pengamat yang diam dan pengamat yang bergerak relatif adalah tidak sama ( t ≠ t’ ) . Transformasi Lorentz pertama kali dikemukaan oleh Hendrik A. Lorentz, seorang fisikawan dari Belanda   pada tahun 1895. Karena waktu pengamatan oleh pengamat yang diam pada kerangka acuan S dan pengamat yang bergerak pada kerangka acuan S’ hubungan transformasi pada Galileo haruslah mengandung suatu tetapan pengali   yang disebut tetapan transformasi.   Sehingga persamaan yang menyatakan hubungan antara koordinat pada kerangka acuan S dan S’ dituliskan sebagai berikut : Transformasi Lorentz          x’ =   ϒ (x – v.t), y’ = y, z’ = z    dan    t’ ≠ t                   .... (9.6) Kebali
Baca selengkapnya

Listrik Dinamis

LINK FISIKA || HOME || ARUS LISTRIK || BEDA POTENSIAL || HUKUM OHM || HAMBATAN LISTRIK || HUKUM KIRCHOFF || RANGKAIAN HAMBATAN || DAYA LISTRIK || PENGHEMATAN ENERGI ||  
Baca selengkapnya