Tugas Pendahuluan M4

 Tugas Pendahuluan 

MODUL 4

RLC SERI DAN RLC PARALEL

1. Jelaskan prinsip kerja rangkaian RLC seri dan RLC Paralel!

    Jawab :

• Rangkaian RLC Seri 

adalah salah satu rangkaian listrik fundamental yang terdiri dari tiga komponen pasif: Resistor (R), Induktor (L), dan Kapasitor (C) yang terhubung secara seri. yang mana pada komponen memiliki fungsi berupa

Resistor (R) : untuk memberikan hambatan pada arus yang mengalir di rangkaian dan menyebabkan dispasi daya dalam bentuk panas

Induktor (L) :  Menghasilkan medan magnet saat arus mengalir. Ketika arus berubah, induktor menghasilkan tegangan balik yang bertujuan untuk menahan perubahan arus tersebut. Bisa dikatakan induktor  berfungsi untuk menyimpan energi dalam bentuk  energi magnetik.

Capasitor (C) : Menyimpan energi dalam bentuk medan listrik. Ketika tegangan diterapkan pada kapasitor, kapasitor mempu menampung muatan listrik yang dapat dilepaskan kembali saat diperlukan

• Rangkaian RLC Paralel

Rangkaian RLC paralel adalah salah satu konfigurasi dasar dalam analisis rangkaian listrik AC, di mana komponen resistor (R), Induktor (L), dan Kapasitor (C) dihubungkan secara paralel

Resistor (R)

    Memberikan hambaran terhadap arus yang mengalir di dalam rangkaian.

Induktor (L)

    Ketika tegangan diterpkan pada induktor, induktor mempertahankan arus yang konstan. Sehingga impedansinya terhadap perubahan arus yang tinggi pada frekuensi yang rendah.

Kapasitor (C)

    Menyimpan energi dalam bentuk medan listrik dan menghasilkan impedansi yang rendah terhadap frekuensi yang rendah dan impedansi yang tinggi terhadap frekuensi yang tinggi. 

2. Jelaskan pengaruh harga reaktansi kapasitif terhadap sudut phasa dengan resistansi yang konstan

Jawab : 

• XC meningkat

    Mengakibatkan sudut fasa menjadi semakin negatif sehingga selisih fasa antara arus dan tegangan makin besar (arus lebih mendahului tegangan).

• XC menurun

    Mengakibatkan sudut fasa semakin kecil dan mendekati 0 sehingga selisih fasa antara arus dan tegangan makin kecil (arus makin sefasa dengan tegangan).

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

    Kondisi khusus dalam rangkaian RLC seri ketika frekuensi sumber AC menyebabkan reaktasi induktif sama dengan reaktansi kapasitif (XL = XC). Efek induktif dan kapasitif saling meniadakan shingga impedansi total minimum dan menghasilkan arus maksimum.

• Peristiwa Resonansi

    Resonansi terjadi karena reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif bekerja berlawanan arah fasa. Induktor membuat tegangan mendahului arus (fase positif) dan kapasitor membuat arus mendahului tegangan (fasa negatif). Saat keduanya sama besar dan berlawanan tanda, efeknya saling menghilangkan dan hanya reisistansi R yang tersisa. Sehingga arus mencapai nilai maksimum.

• Pengaruh berubahan frekuensi terhadap impedansi dan arus

    Saat f < fr, terjadi rangkaian kapasitif (XC > XL) yang membuat impedansi  besar sehingga mengakibatkan arus menjadi kecil.

    Saat f = fr, terjadi rangkaian yang memuat impedansi minimum karena (XC = XL) sehingga arus yang mengalir maksimum.

    Semakin dekat nilai frekuensi dengan nilai frekuensi resonansinya  semakin kecil impedansi dan semakin besar arus yang mengalir pada rangkaian listrik RLC seri.

4. Jelaskan hubungan antara resistansi, kapasitansi, induktansi dan impedansi pada rangkaian RLC seri dan RLC paralel!

Jawab:

• Rangkaian RLC Seri

(impedansi tergantung perbedaan XL dan XC. Jika XL = XC maka terjadi resonansi yang menyebabkan impedansi minimum sehingga arus menjadi maksimum)

R : Menyumbang reisitansi murni

L : Menambah reaktansi induktif (positif)

C: Menambah reaktansi kapasitif (negatif)

• Rangkaian RLC Paralel

(Terjadi resonansi paralel saat 1/XL = 1/XC yang menyebabkan impedansi maksimum sehingga arus total minimum terjadi saat resonansi)

R : Menentukan konduktansi

L dan C : Menentukan imajiner dan admitansi

5. Pada rangkaian RLC seri, XL = 40, XC = 70 dan R = 40. Hitung reaktansi (X) dan impedansi (Z) dari rangkaian.

    Jawab :

Tugas Pendahuluan [Klik]