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

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

Gaya Pemulih pada Pegas

1.   Gaya Pemulih   Gaya pemulih dimiliki oleh setiap benda elastis yang terkena gaya sehingga benda elastis tersebut berubah bentuk. Gaya yang timbul pada benda elastis untuk menarik kembali benda yang melekat padanya disebut gaya pemulih. Akibat gaya pemulih tersebut, benda akan melakukan gerak harmonik sederhana. Dengan demikian, pada benda yang melakukan gerak harmonik sederhana bekerja gaya pemulih yang selalu mengarah pada titik kesetimbangan benda. a. Gaya Pemulih pada Pegas Pegas adalah salah satu contoh benda elastis. Oleh karena sifat elastisnya ini, suatu pegas yang diberi gaya tekan atau gaya regang akan kembali ke keadaan setimbangnya mula-mula apabila gaya yang bekerja padanya dihilangkan. Perhatikan gambar, anggap mula-mula benda berada pada posisi y = 0 sehingga pegas tidak tertekan atau teregang. Posisi seperti ini dinamakan posisi keseimbangan. Ketika benda ditekan ke bawah (y = –) pegas akan menarik benda ke atas, menuju posisi keseimbangan. Sebaliknya jik
Baca selengkapnya

Teori Kuantum Planck

Perkembangan teori tentang radiasi mengalami perubahan besar  pada saat Planck menyampaikan teorinya tentang radiasi benda hitam. Planck mulai bekerja pada tahun 1900. Planck mulai  mempelajari sifat dasar dari getaran molekul-molekul pada dinding rongga benda hitam. Dari hasil pengamatannya Planck membuat simpulan sebagai berikut. Setiap benda yang mengalami radiasi akan memancarkan energinya secara diskontinu (diskrit) berupa paket-paket energi. Paket-paket energi ini dinamakan kuanta (sekarang dikenal sebagai foton) . Energi setiap foton sebanding dengan frekuensi gelombang radiasi dan dapat dituliskan : E = h f                     dengan  :  E  =  energi foton (joule)                   f   =  frekuensi foton (Hz)                   h  =  tetapan Planck (h = 6,6.10 -34 Js) Jika suatu gelombang elektromegnetik seperti cahaya memiliki banyak foton maka energinya memenuhi hubungan berikut.         E = nhf Persamaan yang sangat berkaitan dengan hubungan di atas adal
Baca selengkapnya