TUGAS PENDAHULUAN

MODUL 4 : RLC SERI DAN RLC PARALEL

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

jawab :

Prinsip Rangkaian RLC seri  yaitu di mana resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C) disusun berurutan dalam satu jalur, sehingga arus yang mengalir sama pada semua komponen. Tegangan total merupakan jumlah dari tegangan di masing-masing komponen. Impedansi total bergantung pada resistansi dan selisih reaktansi induktif serta kapasitif. Saat resonansi terjadi (reaktansi induktif = reaktansi kapasitif), impedansi minimum dan arus maksimum.

Prinsip Rangkaian RLC paralel yaitu di mana R, L, dan C disusun sejajar sehingga tegangan di setiap komponen sama, tetapi arusnya berbeda. Arus total adalah jumlah arus pada resistor, induktor, dan kapasitor. Pada resonansi, arus induktor dan kapasitor saling meniadakan, menyebabkan admittansi minimum (atau impedansi maksimum) dan arus total minimum.

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

jawab :

Dengan resistansi konstan, semakin besar reaktansi kapasitif (XC), maka sudut fasa (ϕ) semakin besar ke arah negatif, artinya arus semakin mendahului tegangan. Sebaliknya, semakin kecil XC, sudut fasa mendekati nol, sehingga arus dan tegangan hampir sefase.

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 adalah kondisi dalam rangkaian RLC ketika reaktansi induktif (XL) sama dengan reaktansi kapasitif (XC), yaitu:

$$X_L=X_{\mathrm{C}}$$

Pada saat resonansi, efek induktor dan kapasitor saling meniadakan, sehingga rangkaian hanya tinggal memiliki resistansi murni (R). Akibatnya, impedansi minimum dan arus maksimum.

Frekuensi resonansi (f₀) adalah frekuensi tertentu pada rangkaian RLC di mana resonansi terjadi. Dihitung dengan rumus:

$$f_0=\frac{1}{2\pi \sqrt{L\mathrm{C}}}$$

di mana:

• L = induktansi (dalam Henry),

• C = kapasitansi (dalam Farad).

Pada rangkaian RLC seri, perubahan frekuensi sangat mempengaruhi impedansi (Z) dan arus (I):

• Saat frekuensi meningkat, reaktansi induktif ($X_L = \omega L$) bertambah, dan reaktansi kapasitif ($X_C = \frac{1}{\omega C}$) berkurang.

• Pada frekuensi resonansi ($f = f_0$),  $X_L = X_C$, sehingga impedansi hanya sebesar resistansi (Z = R), dan arus mencapai maksimum.

• Jika frekuensi lebih rendah dari resonansi (f < f₀), $X_C > X_L$, sehingga impedansi menjadi besar dan arus mengecil.

• Jika frekuensi lebih tinggi dari resonansi (f > f₀), $X_L > X_C$, impedansi juga membesar dan arus kembali mengecil.

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

dan RLC paralel!

jawab : 

Pada RLC seri, resistansi (R), reaktansi induktif (XL), dan reaktansi kapasitif (XC) bergabung membentuk impedansi (Z) melalui hubungan:

$$Z=\sqrt{R^2+(X_L-X_C{)}^{\mathrm{2}}}$$

Pada RLC paralel, resistansi, induktansi, dan kapasitansi membentuk admittansi (Y), dan impedansi adalah kebalikannya:

$$Z = \frac{1}{Y}$$