Tugas Pendahuluan M4

TUGAS PENDAHULUAN 

MODUL 4 : RLC SERI DAN RLC PARALEL

1. Jelaskan prinsip kerja rangkaian RLC Seri dan Paralel

Jawab : 

• RLC Seri: Dalam rangkaian RLC seri, resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C) dihubungkan dalam satu jalur sehingga arus yang mengalir melalui ketiganya sama. Tegangan total merupakan jumlah dari tegangan pada masing-masing komponen. Pada frekuensi tertentu (frekuensi resonansi), reaktansi induktif dan kapasitif saling meniadakan, sehingga impedansi total minimum dan arus maksimum.

• RLC Paralel: Dalam rangkaian RLC paralel, R, L, dan C dihubungkan sejajar terhadap sumber tegangan, sehingga tegangan pada tiap komponen sama, namun arus berbeda sesuai dengan impedansinya. Pada frekuensi resonansi, arus reaktif dari induktor dan kapasitor saling meniadakan, sehingga arus total minimum dan faktor daya maksimum.

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

Jawab : 

Ketika resistansi (R) konstan, perubahan reaktansi kapasitif (Xc) akan memengaruhi sudut fasa (ϕ) antara arus dan tegangan. Jika Xc mengecil (kapasitor makin besar atau frekuensi makin tinggi), arus semakin mendahului tegangan, sehingga sudut fasa meningkat ke arah positif. Sebaliknya, jika Xc membesar, arus menjadi kurang mendahului tegangan, sehingga sudut fasa menurun. Jadi, semakin kecil Xc, semakin besar sudut fasa (lebih kapasitif), dan sebaliknya.

3. Jelaskan apa itu resonansi den 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 di mana reaktansi induktif (XL) sama besar dengan reaktansi kapasitif (XC), sehingga keduanya saling meniadakan. Akibatnya, impedansi rangkaian hanya tinggal resistansi (Z = R), dan arus menjadi maksimum.

Frekuensi resonansi (fr) adalah frekuensi saat resonansi terjadi, dan dirumuskan sebagai:

$$f_r = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$$

Peristiwa resonansi terjadi karena pada frekuensi tertentu, efek induktif dan kapasitif saling mengimbangi sehingga tidak ada lagi komponen reaktif dalam rangkaian.

4. Jelaskan hubungan antara resistansi, kapasitansi, induktansi, dan impedansi pada rangkaian RLC Seri dan RLC paralel!

Jawab : 

RLC Seri:

• Impedansi total (Z) adalah gabungan dari resistansi (R), reaktansi induktif (XL), dan reaktansi kapasitif (XC) secara searah (karena satu jalur).

• Rumus impedansi:

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

RLC Paralel:

• Impedansi total (Z) ditentukan oleh gabungan arus cabang, bukan langsung jumlah R, L, dan C.

• Total arus tergantung pada tegangan dan impedansi masing-masing komponen.

• Saat resonansi (XL = XC), arus reaktif dari induktor dan kapasitor saling membatalkan (arus total minimum, Z maksimum)

• Rumus impedansi:

  $$\frac{1}{Z}=\sqrt{{\left(\frac{1}{R}\right)}^2+{(\frac{1}{X_L}-\frac{1}{X_C})}^2}$$

5. Pada rangkaian RLC Sen. XL = 40, Xc= 70 dan R= 40. Hitung reaktansi dan impedansi (Z) dari rangkaian. 

Jawab : 

Z = √(R² + (Xl - Xc)²)
= √(40² + (70 - 40)²)
= √(1600 + 900)
= √2500
Z = 50 Ω

x = Xl - Xc = 40 - 70 = -30 Ω

Tugas Pendahuluan [DISINI]