Tugas Pendahuluan

    

TUGAS PENDAHULUAN
MODUL IV : RLC SERI DAN RLC PARALEL

                        1. Jelaskan prinsip kerja rangkaian RLC seri dan RLC Paralel!
                        Jawab:
                        A. RLC seri 
                        Komponen:
      • Resistor (R): Berfungsi memberikan hambatan terhadap aliran listrik dalam rangkaian.
      • Induktor (L): Menyimpan energi dalam bentuk medan magnet saat dialiri arus listrik.
      • Kapasitor (C): Menyimpan energi dalam bentuk medan listrik.
                        Prinsip Kerja RLC Seri:
      • Saat rangkaian RLC seri dihubungkan ke sumber tegangan AC, arus listrik yang mengalir akan berfluktuasi sesuai dengan frekuensi dari sumber tersebut.
      • Resistor menahan arus listrik dengan hambatan yang nilainya tetap.
      • Induktor menciptakan impedansi yang semakin besar seiring bertambahnya frekuensi, karena perubahan medan magnetik yang makin cepat memperbesar hambatan terhadap perubahan arus.
      • Kapasitor memberikan impedansi yang justru menurun ketika frekuensi bertambah, sebab pada frekuensi tinggi kapasitor lebih cepat mengisi dan melepaskan muatan, sehingga hambatan terhadap perubahan arus berkurang
                        B. RLC Paralel:
                        Komponen:
      • Resistor (R): Memberikan hambatan tetap terhadap arus listrik.
      • Induktor (L): Menyediakan impedansi yang nilainya tergantung pada frekuensi arus AC.
      • Kapasitor (C): Menyediakan impedansi yang juga bergantung pada frekuensi arus AC.
                        Prinsip Kerja RLC Paralel:
      • Ketika rangkaian RLC paralel dihubungkan ke sumber tegangan AC, arus akan memilih jalur dengan impedansi terendah pada frekuensi tertentu.
      • Resistor tetap memberikan jalur aliran arus dengan hambatan konstan.
      • Ketika Impedansi induktor bertambah seiring kenaikan frekuensi; semakin tinggi frekuensi, semakin besar impedansinya.
      • Sebaliknya, impedansi kapasitor menurun saat frekuensi meningkat; semakin cepat perubahan tegangan, semakin kecil hambatannya.
      • Secara umum, perubahan impedansi pada induktor dan kapasitor saling berlawanan: induktor bertambah dengan frekuensi, sedangkan kapasitor berkurang.
                        2. Jelaskan pengaruh harga reaktansi kapasitif terhadap sudut phasa dengan resistansi 
                        yang konstan!
                        Jawab:
                        Sudut fasa adalah perbedaan sudut antara arus dan tegangan dalam suatu rangkaian.

                                                    

                        Adapun pengaruh nilai Xc terhadap sudut fasa ketika R tetap:
                        Jika nilai Xc meningkat
                        Ketika nilai Xc​ bertambah besar, sudut fasa akan mengecil. Artinya, arus dan tegangan
                        pada kapasitor menjadi lebih seirama atau lebih sinkron dalam waktu.

                        Jika nilai Xc​ menurun
                        Ketika nilai Xc​ menurun, sudut fasa akan membesar. Ini menunjukkan bahwa arus
                        menjadi semakin tertinggal dibandingkan tegangan, sehingga sinkronisasi antara arus
                        dan tegangan menjadi lebih buruk.

                        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:
                        frekuensi resonansi adalah frekuensi di mana suatu sistem, seperti rangkaian RLC seri, 
                        memberikan respons maksimum. Dalam rangkaian RLC seri, resonansi terjadi saat 
                        impedansi total menjadi minimum dan arus mencapai nilai maksimumnya. Ini terjadi
                        karena reaktansi induktor (XL) dan reaktansi kapasitor (XC) saling meniadakan. 
                        Frekuensi resonansi dapat dihitung dengan rumus:


        

                        Resonansi terjadi karena pada frekuensi tertentu, pengaruh reaktansi induktif dan 
                        kapasitif menjadi seimbang sehingga hanya resistansi murni yang tersisa dalam 
                        rangkaian. Akibatnya, arus yang mengalir menjadi maksimum.

                        Pengaruh perubahan frekuensi terhadap impedansi dan arus dalam rangkaian RLC seri:
                        A. Impedansi:
                        Saat frekuensi berubah, impedansi total rangkaian ikut berubah. Di bawah frekuensi 
                        resonansi, reaktansi induktif (XL) lebih besar, sehingga sifat rangkaian cenderung
                        induktif. Sebaliknya, di atas frekuensi resonansi, reaktansi kapasitif (XC) mendominasi, 
                        dan rangkaian bersifat kapasitif. Pada frekuensi resonansi XL = XC, sehingga impedansi 
                        hanya sebesar resistansi R.

                        B. Arus:
                        Perubahan frekuensi juga mempengaruhi besar dan fase arus. Di bawah frekuensi 
                        resonansi, arus tertinggal (lagging) terhadap tegangan karena sifat induktif. Di atas 
                        frekuensi resonansi, arus mendahului (leading) tegangan karena sifat kapasitif. Pada saat 
                        resonansi, arus mencapai nilai maksimum karena impedansi minimum, dan arus sefase 
                        dengan tegangan (tidak ada pergeseran fase).

                        4. Jelaskan hubungan antara resistansi, kapasitansi, induktansi dan impedansi pada 
                        rangkaian RLC seri dan RLC paralel!
                        Jawab:
                        Dalam rangkaian RLC seri, resistor (R), kapasitor (C), dan induktor (L) dihubungkan
                        secara berurutan. Resistor mewakili hambatan terhadap arus listrik, kapasitor berfungsi
                        menyimpan energi dalam bentuk muatan listrik, sedangkan induktor menyimpan energi
                        dalam bentuk medan magnet. Ketiga elemen ini bersama-sama menentukan impedansi
                        total rangkaian seri, yaitu hambatan efektif yang dialami arus listrik.

                        Impedansi total dirumuskan sebagai:

                                                   

                        Dengan :

                                                            

                                                           

                        XL = reaktansi induktif

                        XC = reaktansi capasitif

                        Sementara itu, pada rangkaian RLC paralel, komponen-komponen dihubungkan secara
                        paralel. Impedansi total dihitung dengan:

                                                     


                        5. Pada rangkaian RLC seri, XL = 40 , XC = 70 dan R = 40 . Hitung reaktansi (X) dan 
                        impedansi (Z) dari rangkaian.
                        Jawab:
                        Langkah 1 : Hitung Reaktansi total (X)
                        X = XC – XL
                            = 70 - 40
                            = 30 Ω
                        Langkah 2 :

                       Z = 

                          = 

                          = 

                           = 50 Ω

                        Jadi nilai reaktansi total (X) adalah 30 Ω
                        Dan nilai Impedansi (Z) adalah 50 Ω


                        Download Tugas Pendahuluan (klik disini)

Komentar

Posting Komentar