113
LAMPIRAN 4
HANDOUT
MATERI
1. Rangkaian Paralel RLC Arus Bolak Balik 2. Resonansi Paralel dan Faktor Kualitas
114
Rangkaian Paralel RLC Arus Bolak Balik
RANGKAIAN PARALEL R,L, DAN C
Keterangan gambar : a.
V : tegangan sumber AC g. V
L
: tegangan pada inductor b.
R : resistor h. V
C
: tegangan pada kapasitor c.
L : inductor i. I
R
: arus resistor d.
C : kapasitor j. I
L
: arus inductor e.
I
t
: Arus total k. I
C
: arus kapasitor f.
V
R
: tegangan pada resistor
Pada rangkaian parallel R, L dan C harus diingat bahwa : besarnya tegangan tiap komponen sama, tetapi besar arus dan arah arus berbeda.
a.
Arus pada R : I
R
= sefasa dengan tegangan
b. Arus pada L : I
L
= lagging ketinggalan dari tegangan 90°.
Ingat sebelum mencari nilai I
L
arus inductor cari nilai X
L
reaktansi inductor nya dulu yaitu:
X
L =
2.π.f.L keterangan : π = 3,14 f = frekuensi arus AC = 50 Hz
L= nilai inductor Henry
c.
Arus pada C : Ic = leading mendahului dari tegangan 90°
Ingat sebelum mencari nilai I
C
arus kapasitor cari nilai X
C
reaktansi kapasitor dulu yaitu:
X
C =
keterangan : π = 3,14
f = frekuensi arus AC = 50 Hz C= nilai kapasitor farad
V L
V
R
V
C
l
t
I
c
I
L
I
R
V
L
C R
115
MENCARI ARUS TOTAL
V
Berdasarkan gambar vector arus, dipahami bahwa I
L
dengan Ic berbeda fase 180° berlawanan arah. Oleh karena itu dalam rangkaian parallel R,L,C akan terdapat tiga kemungkinan sifat
rangkaian, yaitu: Resistif, bila I
L =
Ic arus total sefase dengan tegangan. Induktif, bila I
L
Ic arus tertinggal lag terhadap tegangan. Kapasitif, bila I
L
Ic arus total mendahului lead terhadap tegangan.
MENCARI IMPEDANSI PARALEL R,L,C
Impedansi adalah nilai hambatan atau resitansi total pada suatu rangkaian baik seri maupun parallel. Si
mbol impedansi adalah Z dengan satuan Ω ohm.
Cara mencari nilai hambatan total atau impedansi total :
=
-
menjadi Z =
Cara mencari nilai It atau arus total melalui impedansi adalah
Iz =
Ic
I
L
I
L
-Ic
I I
R
Berdasarkan gambar vector arus disamping, maka nilai arus total pada rangkaian parallel
RLC dapat di ketahui dengan cara perhitungan:
I
t
= +
I
z
Z V
z
Disederhanakan jadi impedansi
total
116
LEMBAR SOAL NAMA :
NO. ABSEN : KELAS :
KELOMPOK :
Kerjakan soal ini dengan benar dilembar yang telah disediakan secara individu 1.
a. Bagaimanakah prinsip tegangan dan arus pada rangkaian RLC parallel b. jelaskan prinsip dasar dari resistor, induktor, dan kapasitor
2.
3. Jika nilai masing-masing arus pada R resistor, L inductor, dan C kapasitor telah
diperoleh, carilah nilai arus total I
t
4. Carilah nilai hambatan total atau impedansi rangkaian parallel RLC
5. Berdasarkan gambar soal no.3, carilah nilai arus total dari nilai impedansi Z atau hambatan
total yang telah diperoleh
V
R
V
C
V
L
l
t
I
c
I
L
I
R
R= 5 Ω
L= 4 h C =3 f
Berdasarkan gambar parallel RLC disamping, hitunglah nilai
masing-masing arus
yang melewati R resistor, L
induktor, dan C kapasitor
? ?
117
Resonansi Paralel dan Faktor Kualitas
RESONANSI PARALEL
Pada rangkaian induktor yang memiliki resistor dengan kapasitor murni, maka arus pada cabang ialah I
RL
dan Ic. Jika pada vector Ic = I
RL.
sin. φ, rangkaian tersebut resonansi parallel. Atau pada suatu rangkaian terjadi
resonansi parallel jika terdiri dari R, L dan C dan arus I
L
= Ic disebut resonansi parallel.
R L
Z C
I
Karena Ic = dari I
RL
= dan si
n φ = maka terjadi resonansi yaitu :
Ic = I
RL.
sin. φ atau Ic =
=
Jika pada rumus diatas diabaikan, diperoleh : fr =
fr = frekuensi resonansi.
V
Ic I
RL
Diselesaikan dengan cara : Xc . X
L
= Z² atau = Z² maka
=
R² + 2 π f L²
Maka didapatkan rumus frekuensi resonansinya adalah: fr =
π
-
118
FAKTOR KUALITAS Q
Dalam rangkaian parallel, faktor kualitas faktor Q ialah perbandingan antara arus sirkulasi dengan arus total, jadi :
Q = dan Ic =
= E x ω C
Sedangkan I = =
maka I =
Oleh karena itu, Q = =
Q = =
Atau Q =
119
LEMBAR SOAL NAMA :
NO. ABSEN : KELAS :
KELOMPOK :
Kerjakan soal ini dengan benar dilembar yang telah disediakan secara individu
1. Apakah yang dimaksud admitansi, suseptansi, dan konduktansi ?
2. Diketahui tegangan sumber 220 V, dan frekuensi yaitu 50Hz
3. Apakah yang dimaksud dengan resonansi dan faktor kualitas dalam rangkaian
parallel? 4.
Hitunglah nilai frekuensi resonansi fr dibawah ini jika nilai R diabaikan
5. Hitunglah nilai faktor kualitas Q nya
50Ω 35 mH
40πF
a. Carilah
masing-masing nilai arus I
R,
I
L
dan Ic b.
Carilah nilai arus totalnya c.
Faktor daya dan sudut fasenya
= 1 0πF
mH
= 120mH = 10Ω
120
LAMPIRAN 5
KUMPULAN SOAL
1. SOAL PRE TEST 2. SOAL TEST SIKLUS I
Kategori