MODUL 4
MODUL 4
Rangkaian RLC adalah jenis rangkaian listrik yang terdiri resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C) dalam satu rangkaian. Resistor memberikan hambatan terhadap aliran arus listrik, sementara induktor menyimpan energi dalam bentuk medan magnetik ketika arus mengalir, dan kapasitor menyimpan energi dalam bentuk medan listrik antara dua pelatnya ketika diberikan tegangan. Ketiga komponen ini bekerja bersama-sama untuk menciptakan respons unik terhadap sinyal listrik yang diberikan kepada rangkaian. Sama seperti rangkaian listrik lainnya, rangkaian RLC bisa disusun secara seri maupun paralel.
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).
Alat
a. instrument
b. Module
Bahan
Resistor
Kapasitor
Induktor
Lampu
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 :
Tabel Kode Warna Resistor
Perhitungan untuk resistor dengan 4 gelang warna:
Cara menghitung nilai resistor 4 gelang
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1
(pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau
pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh:
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2;
atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000
Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
Perhitungan untuk Resistor dengan 5 Gelang warna :
Cara Menghitung Nilai Resistor 5 Gelang Warna
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1
(pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau
pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh:
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2;
atau kalikan 105
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 =
10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.
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.
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. Induktor
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
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 :
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