Upload presentasi
Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu
1
Rangkaian RL, RC, RLC Impedansi dan Resonansi
OLEH RUSTAMAN ( ) UNIVERSITAS NAHDLATUL ULAMA CIREBON 2014
2
RANGKAIAN R-L R L VR VL V Jika gabungan seri antara resistor R dan induktor L dipasang pada sumber tegangan bolak-balik, maka tegangan induktor VL mendahului arus I dengan beda fase p/2 atau 90o, sedangkan tegangan resistor VR mempunyai fase yang sama dengan arus I. Keadaan ini dapat digambarkan dengan diagram fasor seperti di samping. VL VR V I
3
RANGKAIAN R-C Jika gabungan seri antara resistor R dengan kapasitor C dipasang pada sumber tegangan bolak-balik, maka tegangan kapasitor VC tertinggal oleh arus I dengan beda fase 90o, sedangkan tegangan resistor VR mempunyai fase yang sama dengan arus I. Keadaan ini dapat dapat digambarkan dengan diagram fasor seperti di samping. R C VR VC V Vc VR V I
4
PERBEDAAN RANGKAIAN R-L DAN R-C
RANGKAIN RL RANGKAIAN R-C R L VR VL V R C VR VC V Vc VR V I VL VR V I
5
= maka
6
RANGKAIAN R-L-C SERI R L VR VL V C VC Ketika gabungan seri antara resistor R, induktor L dan kapasitor C dihubungkan dengan sumber tegangan AC, maka tegangan resistor VR mempunyai fase yang sama dengan arus I, tegangan induktor VL mendahului arus I dengan beda fase 90o, dan tegangan kapasitor VC tertinggal oleh arus I dengan beda fase 90o. Keadaan ini dapat digambarkan dengan diagram fasor seperti berikut:
7
Fasor V tertinggal dari I
Grafik V terhadap ⍵𝑡 Sumber AC tanpa kapasitor I
8
Hambatan seri R, XL dan XC dihubungkan dg teg. bolak-balik V.
Hukum Ohm I : VR = beda potensial antara ujung2 R VC = beda potensial antara ujung2 XC VL = beda potensial antara ujung2 XL Besar tegangan total V ditulis secara vektor : Kuat arus yg mengalir pada rangkaian ini adalah :
9
RANGKAIAN R-L-C SERI Impedansi Rangkaian :
Resistor, Induktor dan Kapasitor dihubungkan ke sumber arus AC secara seri, maka pada rangkaian R-L-C tersebut akan timbul hambatan yang merupakan perpaduan antara XL, Xc dan R yang disebut impedansi (Z). Impedansi Rangkaian : Tegangan Total : Beda Fase :
10
Rangkaian R-L-C Paralel
R,L dan C dirangkai paralel, dihubungkan sumber v(t)=Vmcos(t) Daya hantar resistor (G), Daya hantar reaktif (B), daya hantar impedansi (Y)
11
Sehingga hubungan arus (i) terhadap arus cabang (iR), (iL) dan (iC) dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan kuadrat berikut; 𝐼 2 = 𝐼 𝑅 2 + 𝐼 𝐿 2 − 𝐼 𝐶 2 Sehingga 𝐼= 𝐼 𝑅 2 + 𝐼 𝐿 2 − 𝐼 𝐶 2
12
RESONANSI R-L-C Rangkaian R-L-C seri berada pada keadaan resonansi jika harga reaktansi induktif XL sama dengan harga reaktansi kapasitif XC, sehingga pada keadaan ini XL-XC = 0 atau rangkaian impedansi sama dengan hambatan (Z = R).
13
Jika dalam rangkaian RLC seri XL = XC maka
Arus efektif pada rangkaian akan mencapai harga terbesar yaitu pada Dikatakan rangkaian dalam keadaan resonansi. Dalam hal ini berlaku Jadi frekuensi resonansinya adalah
14
Contoh soal 1 Sebuah rangkaian seri R-L-C dengan R=1600 Ω, L = 400 mH, dan C = 10 µF dihubungkan dengan umber tegangan AC yang frekuensinya dapat diatur. Tentukanlah : Frekuensi resonansi rangkaian Impedansi rangkaian dalam keadaan resonansi
15
Jawaban contoh 1 Dik . R = 1600 Ω L = 400 mH C = 10 µF Dit. a. f b. Z Jawab a Jawab b Z = R = 1600 Ω
16
CONTOH 2 Kuat arus maksimum dari rangkaian adalah.. (1 µF = 10-6 F) A. 1,3 A B. 1,5 A C. 2,0 A D. 2,4 A E. 2√2 A
17
Diketahui : Resistor (R) = 12 Ohm Induktor (L) = 0,075 H Kapasitor (C) = 500 µF = 500 x 10-6 F = 5 x 10-4 Farad Tegangan (V) = Vo sin ωt = Vo sin 2πft = 26 sin 200t Ditanya : Kuat arus maksimum dari rangkaian Jawab : Reaktansi induktif (XL) = ωL = (200)(0,075) = 15 Ohm Reaktansi kapasitif (XC) = 1 / ωC = 1 / (200)(5 x 10-4) = 1 / (1000 x 10-4) = 1 / 10-1 = 101 = 10 Ohm Resistor (R) = 12 Ohm Impedansi (Z) : Kuat arus (I) : I = V / Z = 26 Volt / 13 Ohm I = 2 Volt/Ohm I = 2 Ampere Jawaban yang benar adalah C.
18
Arus KESIMPULAN Reaktansi 𝑋 𝐿 =⍵𝐿 𝑋 𝐶 = 1 ⍵𝐶
𝑋 𝐿 =⍵𝐿 𝑋 𝐶 = 1 ⍵𝐶 Impendasi ⍵= 2πf Resonansi Syarat resonansi adalah XL = XC, atau Z = R Vef = Vm 2 Frekuensi Vm = Vmsin ⍵ t
Presentasi serupa
