MODUL 4
MODUL 4
RLC SERI DAN RLC PARALELRLC SERI DAN RLC PARALEL
Rangkaian RLC, yaitu rangkaian yang
terdiri dari kombinasi resistor, inductor, dan kapasitor.Masing-masing komponen
ini memiliki pengaruh yang berbeda terhadap arus dan tegangan listrik.
Mempelajari Rangkaian ini
dengan memahami perilaku rangkaian RLC ketika dialiri oleh arus bolak-balik
(AC). Terdapat 2 Rangkaian RLC, yaitu rangkaian RLC seri dan rangkaian
RLC paralel.
Pada rangkaian seri, semua komponen
dihubungkan secara Seri dan arus yang mengalir pada tiap-tiap
komponen akan Sama. Sedangkan pada rangkaian paralel,tegangan pada setiap
komponen akan sama sementara arus total akan menjadi penjumlahan arus pada
masing-masing cabang.
Dengan memahami karakteristik RLC seri dan paralel, maka kita bisa menghitung impedansi (hambatan total) rangkaian, menganalisis pergeseran fasa antara arus dan tegangan, serta memahami konsep resonansi yang terjadi pada rangkaian RLC Serta dapat menganalisis berbagai perilaku rangkaian elektronika yang menggunakan komponen ini.
1) Dapat mengetahui bagaimana prinsip
kerja rangkaian RLC seri dan RLC paralel
2) Dapat membuktikan impedansi (Z)
dari sebuah rangkaian RLC seri dan RLC paralel
3) Dapat mempelajari hubungan antara
impedansi dengan reaktansi kapasitif, reaktansi induktif, dan sudut fasa pada
rangkaian RLC seri dan RLC paralel
4) Dapat membuktikan hubungan antara tegangan (V), tegangan melewati R (VR), dan tegangan melewati C (VC), tegangan melewati L (VL).
A) Alat
1) Instrumen
2)
Module
3)
Base Station
4)
Jumper
B) Bahan
1) Resistor
2) Kapasitor
3) Induktor
4) Lampu
(beban)
A) Resistor
Resistor merupakan komponen penting
dan sering dijumpai dalam sirkuit Elektronik. Boleh dikatakan hampir setiap
sirkuit Elektronik pasti ada Resistor. Tetapi banyak diantara kita yang bekerja
di perusahaan perakitan Elektronik maupun yang menggunakan peralatan Elektronik
tersebut tidak mengetahui cara membaca kode warna ataupun kode angka yang ada
ditubuh Resistor itu sendiri.
Seperti
yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili
oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam
bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga
yang 5 Gelang.
Gelang
warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya
sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai
toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.
Tabel
dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor :
Perhitungan
untuk Resistor dengan 4 Gelang warna :
Cara
menghitung nilai resistor 4 gelang:
1) Masukkan angka langsung dari kode
warna Gelang ke-1 (pertama)
2) Masukkan angka langsung dari kode
warna Gelang ke-2
3) Masukkan Jumlah nol dari kode warna
Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
4) Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
5) Contoh pembacaan 4 gelang warna:
Gelang
ke 1 : Coklat
= 1
Gelang
ke 2 : Hitam
= 0
Gelang
ke 3 : Merah
= 2 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 100
Gelang
ke 4 : Perak
= Toleransi 5%
Maka
nilai Resistor tersebut adalah 10 * 100 = 1.000 Ohm atau 1Kohm dengan toleransi
5%.
Perhitungan
untuk Resistor dengan 5 Gelang warna :
Cara
Menghitung Nilai Resistor 5 Gelang Warna:
1)
Masukkan
angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
2)
Masukkan
angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
3) Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
4) Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
5) Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh
pembacaan 5 gelang warna:
Gelang ke 1 : Merah = 2
Gelang ke 2 : Merah = 2
Gelang ke 3 : Hitam = 0
Gelang ke 4 : Hitam = 0 nol
dibelakang angka gelang ke-3; atau kalikan 0
Gelang ke 5 : Emas = Toleransi 5%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 220 * 1 = 220 Ohm dengan toleransi 5%.
Contoh-contoh
perhitungan lainnya :
Merah, Merah,
Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi
Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10%
toleransi
Cara
menghitung Toleransi :
2.200
Ohm dengan Toleransi 5% =
2200
– 5% = 2.090
2200
+ 5% = 2.310
ini
artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm
B) kapasitor
Kapasitor (Kondensator) yang dalam
rangkaian elektronika dilambangkan dengan huruf "C" adalah suatu alat
yang dapat menyimpan energi/muatan listrik di dalam medan listrik, dengan cara
mengumpulkan ketidakseimbangan internal dari muatan listrik. Kapasitor
ditemukan oleh Michael Faraday (1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F).
Satu Farad = 9 x 1011 cm2 yang artinya luas permukaan kepingan tersebut.
Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh
suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara
vakum, keramik, gelas dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi
tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu
kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif
terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir
menuju ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke
ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif.
Muatan elektrik ini tersimpan selama tidak ada konduksi pada ujung-ujung
kakinya. Di alam bebas, phenomena kapasitor ini terjadi pada saat terkumpulnya
muatan-muatan positif dan negatif di awan.
C) Inductor
Induktor adalah komponen pasif yang
terdiri dari kumparan kawat yang melingkar pada inti magnetik. Ketika arus
listrik mengalir melalui kumparan tersebut, sebuah medan magnet dihasilkan di
sekitar induktor.
Perubahan arus listrik dalam
induktor menghasilkan tegangan balik yang dikenal sebagai induktansi.
Pengukuran induktansi biasanya dilakukan dalam satuan henry (H).
D). Rangkaian RLC
Rangkaian RLC adalah rangkaian
listrik yang tersusun atas resistor, induktor, dan kapasitor baik secara seri
maupun paralel. Rangkaian ini dapat dikatakan rangkaian RLC karena sesuai
dengan lambang dari masing masing komponennya yaitu, ketahanan atau hambatan
(R), induktor (L), dan kapasitor (C)
1. RLC Seri
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 (XL), dan hambatan yang dihasilkan oleh
kapasitor disebut reaktansi kapasitif (XC). 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 (VR) berada pada fasa yang sama dengan arus,
tegangan (VL) pada reaktansi induktif (XL) mendahului arus sejauh 90º, dan
tegangan (VC) pada reaktansi kapasitif (XC) tertinggal oleh arus sejauh 90º.
Impedansi
pada rangkaian RLC seri bisa dihitung dengan rumus :
Sedangkan impedansi juga dapat dihitung dengan menggunakan sudut :
2.
RLC Parallel
Rangkaian RLC
paralel adalah sebuah rangkaian listrik yang terdiri dari resistor (R),
induktor (L), dan kapasitor (C) yang terhubung secara paralel.
Impedansi dari
rangkaian RLC paralel dapat dihitung dengan :
Pada rangkaian
RLC paralel di atas, kita dapat melihat bahwa tegangan suplai,
V S, berlaku umum untuk ketiga komponen sedangkan arus suplai
I S terdiri dari tiga bagian. Arus yang mengalir melalui
resistor, I R , arus yang mengalir melalui induktor,
I L dan arus yang melalui kapasitor, I C . Tetapi arus
yang mengalir melalui setiap cabang dan oleh karena itu setiap komponen akan
berbeda satu sama lain dan juga terhadap arus suplai, I S . Total
arus yang diambil dari suplai tidak akan menjadi jumlah matematis dari tiga
arus cabang individual namun jumlah vektornya.
Komentar
Posting Komentar