MODUL IV
Dalam rangkaian RLC , elemen paling mendasar dari resistor, induktor , dan kapasitor dihubungkan
melalui suplai tegangan .
Semua elemen ini bersifat linier dan pasif. Komponen pasif adalah komponen yang mengkonsumsi energi
dibandingkan memproduksinya; elemen linier adalah elemen yang memiliki hubungan
linier antara tegangan dan arus .
Ada beberapa cara untuk menghubungkan elemen-elemen ini melalui suplai
tegangan, namun metode yang paling umum adalah dengan menghubungkan
elemen-elemen ini secara seri atau paralel. Rangkaian RLC menunjukkan sifat resonansi dengan cara
yang sama seperti yang ditunjukkan pada rangkaian LC, tetapi pada rangkaian ini
osilasinya mati dengan cepat dibandingkan dengan rangkaian LC karena adanya
resistor di rangkaian.
2. Tujuan [Kembali]
a.
Dapat mengetahui bagaimana prinsip kerja rangkaian RLC seri dan RLC paralel
b. Dapat
membuktikan impedansi (Z) dari sebuah rangkaian RLC seri dan RLC
paralel
c. Dapat
mempelajari hubungan antara impedansi dengan reaktansi kapasitif,
reaktansi induktif, dan sudut fasa pada
rangkaian RLC seri dan RLC paralel
d.
Dapat membuktikan hubungan antara tegangan (V), tegangan melewati R (VR),
dan tegangan melewati C (VC), tegangan
melewati L (VL).
3. Alat dan Bahan [Kembali]
A. Alat
1.) Instrument
2.) Module
3.) Base Sation
4.) Jumper
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.
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
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.
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
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.
0 komentar:
Posting Komentar