tp modul 4 pbl

TUGAS PENDAHULUAN

RLC SERI DAN PARALEL (MODUL 4)

1. Jelaskan prinsip kerja rangkaian RLC seri dan RLC Paralel!
   Jawab :
   
   a.     Rangkaian RLC seri adalah rangkaian di mana resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C) dihubungkan berurutan satu jalur sehingga arus yang mengalir melalui semua komponen sama besar. Tegangan tiap komponen berbeda dan terjadi pergeseran fase antara arus dan tegangan. Rangkaian ini memiliki frekuensi resonansi yang menghasilkan arus maksimum karena impedansi minimum.
   
   b. Rangkaian RLC paralel adalah rangkaian di mana resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C) dihubungkan sejajar, sehingga tegangan pada setiap elemen sama, tetapi arus bercabang di masing-masing elemen. Arus total adalah jumlah arus di R, L, dan C. Pada frekuensi resonansi, impedansi total menjadi sangat besar sehingga arus total minimum.
   
   
2. Jelaskan pengaruh harga reaktansi kapasitif terhadap sudut phasa dengan resistansi yang konstan!
   Jawab :
   
   Reaktansi kapasitif berbanding terbalik dengan sudut fase: peningkatan Xc memperbesar magnitude sudut fase negatif, sedangkan penurunan Xc mengurangi efek kapasitif pada rangkaian. Dalam rangkaian dengan resistansi R konstan, reaktansi kapasitif XC mempengaruhi sudut fasa φ antara arus dan tegangan. Besarnya sudut fasa dapat dihitung dengan rumus tan (φ) = −Xc/R​​, di mana tanda negatif menunjukkan bahwa arus mendahului tegangan. Jika Xc​ semakin besar (misal karena frekuensi lebih kecil atau kapasitansi lebih kecil), maka nilai tan(φ) semakin negatif dan sudut φ semakin jauh dari nol, sehingga arus lebih banyak mendahului tegangan dan begitu juga baliknya.
   
   
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 peristiwa ikut bergetarnya sebuah benda akibat getaran benda lain yang frekuensinya sama. Dalam hal ini resonansi terjadi pada XL = XC.

   -Frekuensi resonansi adalah frekuensi di mana fungsi transfer mencapai nilai maksimumnya.

   -Resonansi terjadi ketika arus bernilai maksimum dan nilai impedansi bernilai minimum (XL = XC).

   -Impedansi dan arus dipengaruhi oleh besarnya XL dan XC di mana:

   XL = 2πfL

   XC=1/2πfL

   Z = √R^2 + X^2 

   ​I = V/Z

   Dari rumus tersebut, terlihat bahwa XL dan XC dipengaruhi oleh frekuensi. Semakin besar frekuensi, XL akan semakin naik dan XC akan semakin turun dan sebaliknya. Sehingga jika frekuensi dinaikkan, XL akan naik, XC akan turun, yang mengakibatkan perubahan arus dan impedansi.

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

   Reaktansi, kapasitansi, dan induktansi, apabila ketiganya dijumlahkan akan menghasilkan impedansi. Dimana pada RLC seri, arus yang mengalir pada setiap elemen bernilai sama, sedangkan tegangannya berbeda. Pada RLC paralel, masing-masing R adalah IR, L adalah IL, dan C adalah IC.

   
   

   
   
5. Pada rangkaian RLC seri, XL = 40 , XC = 70 dan R = 40 . Hitung reaktansi (X) dan impedansi (Z) dari rangkaian!
   Jawab :

        Diketahui:

        XL = 40

        XC = 70

        R = 40Ω

        Maka:

        X = XL-XC

        = 40-70    

        =-30

        Untuk impedansi (Z):

        Z =√ R^2+X^2

        = √40^2 + (-30)^2 

        = √1600 + 900

        = √2500

        Z = 50Ω 

        Download file tp [klik disini]