RANGKAIAN RLC SERI DAN PENGGAMBARAN DIAGRAM FASOR RANGKAIAN RLC SERI


Kelompok 4 : -     Erika Natarina

   -         Marsel Ristian

   -         Moehammad Gharbhia


1.1   Rangkaian RLC Seri dan penggambaran diagram fasor rangkaian RLC Seri

 

  Rangkaian seri RLC yaitu rangkaian yang terdiri atas hambatan, induktor dan kapasitor yang dihubungkan seri, kemudian dihubungkan dengan sumber tegangan AC. 

  Rangkaian RLC seri terdiri dari resistansi, kapasitansi, dan induktansi yang dihubungkan secara seri pada supply bolak-balik, pada rangkaian hambatan arus tegangan sefase, sedangkan pada induktor tegangan mendahului arus, dan pada kapasitor arus mendahului tegangan.


Gambar 1. Rangkaian seri RLC, bentuk gelombang

 

Pada rangkaian RLC seri, ketiga komponen R, L dan C akan dilewati arus yang sama, isalnya I. Sehingga pada R akan muncul tegangan VR, pada L akan muncul tegangan VL dan pada C kan muncul tegangan VC, dimana

VR­­ = R I                VL = XL I                VC = XC I

 

 

 

 

 

 

 

 

Besarnya impedansi rangkaian RLC yang disusun seri dinyatakan:


Di mana:

Z            = impedansi rangkaian seri RLC (Ω)

R            = hambatan (Ω)

XL           = reaktansi induktif (Ω)

XC                 = reaktansi kapasitif (Ω)



Impedansi Z dari rangkaian RLC seri  tergantung pada frekuensi sudut, ω seperti halnya XL dan XC. Jika reaktansi kapasitif lebih besar dari reaktansi induktif, XC > XL maka reaktansi rangkaian keseluruhan kapasitif memberikan sudut fasa terkemuka. Demikian juga, jika reaktansi induktif lebih besar dari reaktansi kapasitif, XL > XC maka keseluruhan reaktansi rangkaian induktif memberikan rangkaian seri sudut fasa tertinggal.

Pada rangkaian seri RLC dapat mempunyai beberapa kemungkinan yaitu :

a. Jika nilai XL > XC maka rangkaian akan bersifat seperti induktor, yaitu tegangan mendahului arus dengan beda sudut fase θ yang besarnya dinyatakan dengan



b. Jika nilai XL < XC maka rangkaian akan bersifat seperti kapasitor, yaitu tegangan ketinggalan terhadap arus dengan beda sudut fase θ yang besarnya dinyatakan dengan



c. Jika nilai XL = XC maka besarnya impedansi rangkaian sama dengan nilai hambatannya (Z = R) maka pada rangkaian akan terjadi resonansi yang disebut resonansi deret/seri yang besarnya frekuensi resonansi dapat dicari yaitu :



Diagram Fasor untuk Rangkaian RLC Seri

Kita dapat melihat dari diagram fasor di sisi kanan atas bahwa vektor tegangan menghasilkan segitiga persegi panjang, terdiri dari sisi miring VS, sumbu horizontal VR dan sumbu vertikal VL - VC.


                

 

Besarnya tegangan jepit pada rangkaian seri RLC dapat dicari dengan menggunakan diagram fasor sebagai berikut :

VR = Imax R sin ωt = Vmax sin ωt

VL = Imax XL sin (ωt + 90o ) = Vmax sin (ωt + 90o )

VC = Imax XC sin (ωt – 90o ) = Vmax sin (ωt – 90o )

Jika sudut ωt kita pilih sebagai sumbu x, maka diagram fasor untuk I, VR, VL, dan VC dapat digambarkan dengan gambar diatas. Dan besarnya tegangan jepit pada rangkaian seri RLC dapat dicari dengan menjumlahkan fasor dari VR, VL, dan VC menjadi :



 

di mana :

V = tegangan total/jepit susunan RLC (volt)

VR = tegangan pada hambatan (volt)

VL = tegangan pada induktor (volt)

VC = tegangan pada kapasitor (volt) Dari gambar diagram fasor terlihat bahwa antara tegangan dan arus terdapat beda sudut fase sebesar θ yang dapat dinyatakan dengan :



 

  1. Tentukanlah besar tegangan maksimum yang dibutuhkan agar dihasilkan kuat arus maksimum sebesar 4 A!

Diketahui:

R = 60 Ω

XL = 120 Ω

XC = 40 Ω

Imax = 4 A

Ditanya: Vmax ?

Vmax = Imax Z = 4 (100) = 400 Volt

Jadi besar tegangan maksimum yang dibutuhkan adalah 400 Volt


 SUMBER :

Materi Rangkaian Listrik Dasar/ R L C 3

https://www.ruangguru.com/blog/penjelasan-rangkaian-seri-rlc-pada-arus-bolak-balik

https://abdulelektro.blogspot.com/2019/06/rangkaian-rlc-seri

https://www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/inilah-rangkaian-rlc-beserta-contoh-soalny

 

 

Komentar

  1. Muhammad Fatiyan Rizkilah16 Juni 2021 pukul 22.36

    saya Muhammad Fatiyan Rizkilah dari Kelompok 5 mau nanya kan Rangkaian seri itu memiliki sifat-sifat tertentu yang membedakannya dengan rangkaian paralel. Dan pertanyaannya adalah apa saja sifat-sifat rangkaian seri?

    BalasHapus
    Balasan
    1. Marsel Ristian16 Juni 2021 pukul 23.17

      Saya Marsel Ristian perwakilan kelompok 4 akan menjawab, bahwa sifat sifat pada rangkaian seri yaitu : Besarnya kuat arus yang mengalir pada masing-masing komponen atau beban adalah sama, rangkaian seri juga pembagi tegangan karna V sumber merupakan tegangan total dari tegangan yang ada pada rangkaian tsb (Vs=V1+V2..), tahanan total pada rangkaian seri didapatkan dari penjumlahan semua tahanan pada tiap-tiap bagian atau komponen yang ada pada rangkaian tersebut (Rtot = R1 + R2 + R3 dst). Semoga jawaban ini dapat membantu, Terimakasih!

      Hapus

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

TEORI ANALISA RANGKAIAN

Gambar
ANALISIS RANGKAIAN RLC I. ARUS AC PADA RESISTOR      Jika sebuah resistor dilewati arus AC sebesar I maka pada resistor akan terdapat tegangan sebesar Vr = R I . Sehingga jika arus membesar maka tegangan pada resistor juga akan membesar. Demikian sebaliknya jika I mengecil, Vr juga mengecil. Dikatakan bahwa arus dan tegangan berjalan serempak / sefasa. Terlihat pada gambar kiri bahwa fase arus dan tegangan berjalan serempak. Sehingga diagam fasor terlihat seperti gambar kanan. II.   ARUS AC PADA KAPASITOR Jika sebuah kapasitor dilewati arus AC, arus Ic tersebut akan mengisi mengisi kapasitor sehingga tegangan kapasitor Vc Perlahan akan naik setinggi Vt .      Terlihat bahwa ketika ada arus konstan melewati kapasitor, tegangan kapasitor perlahan naik. Dan ketika arus menjadi nol, tegangan kapasitor perlahan turun lagi. Karakteristik ini memperlihatkan bahwa tegangan dan arus tidak berjalan secara serempak / sefasa. “ Fase tegangan kapasitor akan...
Baca selengkapnya

Daya Rata-Rata Rangkaian RLC Seri, dan Diagram Fasornya

Gambar
    Rangkaian seri RLC pada arus bolak-balik terdiri dari resistor (R), induktor (L) dan kapasitor (C) yang dihubungkan dengan sumber tegangan AC dan disusun secara seri.  Hambatan yang dihasilkan oleh resistor disebut resistansi, hambatan yang dihasilkan oleh induktor disebut reaktansi induktif (X L ), dan hambatan yang dihasilkan oleh kapasitor disebut reaktansi kapasitif (X C ). Ketiga besar hambatan tersebut ketika digabungkan dalam disebut impedansi (Z) atau hambatan total.      Ketiga hambatan tersebut (R, XL dan XC) mengalir arus (i) yang sama sehingga diagram fasor arus diletakkan pada t=0. Tegangan pada resistor (V R ) berada pada fasa yang sama dengan arus, tegangan (V L ) pada reaktansi induktif (X L ) mendahului arus sejauh 90º, dan tegangan (V C ) pada reaktansi kapasitif (X C ) tertinggal oleh arus sejauh 90º.      Diagram fasor dapat digunakan untuk mencari besar tegangan jepit seperti di bawah ini: V R  = I max ...
Baca selengkapnya