MODUL 4 - RLC SERI DAN PARALEL

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

Percobaan ...

1. 1. Tugas Pendahuluan
2. 2. Laporan Akhir

MODUL 4

RLC SERI DAN PARALLEL

1. Pendahuluan[Kembali]

Rangkaian RLC merupakan salah satu rangkaian dasar dalam elektronika yang terdiri dari tiga komponen utama: resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C). Ketiga komponen ini dapat disusun dalam dua konfigurasi utama, yaitu secara seri maupun paralel, sehingga membentuk rangkaian RLC seri dan rangkaian RLC paralel

Rangkaian RLC memiliki peran penting karena mampu menahan (resistansi), menyimpan (kapasitansi), dan menginduksi (induktansi) energi listrik dalam suatu sistem. Selain itu, rangkaian ini juga dapat membentuk osilator harmonik dan menghasilkan fenomena resonansi, yaitu kondisi di mana arus atau tegangan dalam rangkaian mencapai maksimum pada frekuensi tertentu yang ditentukan oleh nilai R, L, dan C. Resonansi ini sangat berguna dalam berbagai aplikasi, seperti radio, filter frekuensi, dan sistem komunikasi.

Pada rangkaian RLC seri, ketiga komponen dihubungkan secara berurutan sehingga arus yang mengalir melalui setiap komponen adalah sama. Sedangkan pada rangkaian RLC paralel, ketiga komponen dihubungkan sejajar sehingga tegangan pada setiap komponen sama, namun arus yang mengalir dapat berbeda-beda. Analisis kedua jenis rangkaian ini melibatkan konsep impedansi, reaktansi kapasitif dan induktif, serta penggunaan bilangan kompleks untuk memudahkan perhitungan, terutama pada arus bolak-balik (AC).

Pemahaman tentang rangkaian RLC seri dan paralel sangat penting dalam dunia teknik elektro karena banyak diterapkan dalam perancangan rangkaian elektronik, sistem tenaga listrik, dan perangkat komunikasi modern. Dengan memahami prinsip kerja dan karakteristik masing-masing konfigurasi, kita dapat menganalisis dan merancang sistem listrik yang efisien dan sesuai kebutuhan

2. Tujuan[Kembali]

 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).

                                                     

3. Alat dan Bahan[Kembali]

  1. Instrument

Multimeter

    2. Module

    3. Base Station

    4. Jumper

Jumper

    B. Bahan

Resistor

Kapasitor

Induktor

Lampu

4. Dasar Teori[Kembali]

- Rangkaian RLC Seri

Rangkaian RLC seri terdiri dari resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C) yang dihubungkan secara berurutan dalam satu lintasan tertutup dan dihubungkan ke sumber tegangan AC. Pada rangkaian ini, arus yang mengalir melalui setiap komponen adalah sama besar. Hambatan total pada rangkaian ini disebut impedansi (Z), yang merupakan gabungan dari resistansi (R), reaktansi induktif ($X_L$), dan reaktansi kapasitif ($X_C$). Secara matematis, impedansi rangkaian RLC seri dapat dinyatakan sebagai:

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

dengan:

• $X_L=\omega L$ (reaktansi induktif)

• $X_C=\frac{1}{\omega C}$ (reaktansi kapasitif)

• $\omega =2\pi f$ (frekuensi sudut)

Pada rangkaian RLC seri, tegangan total merupakan jumlah fasor dari tegangan pada masing-masing komponen ($V_R$, $V_L$, dan $V_C$), dan perbedaan fase antara arus dan tegangan tergantung pada nilai $X_L$ dan $X_C$. Jika $X_L=X_C$, maka terjadi resonansi, di mana arus maksimum dan impedansi minimum ($Z=R$

- Rangkaian RLC Paralel

Rangkaian RLC paralel terdiri dari resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C) yang dihubungkan secara sejajar, sehingga tegangan pada setiap komponen sama, namun arus yang mengalir pada masing-masing cabang berbeda-beda. Pada rangkaian ini, analisis lebih mudah dilakukan dengan menggunakan admitansi (Y), yaitu kebalikan dari impedansi:

$$Y=\frac{1}{Z}$$

Admitansi total merupakan penjumlahan vektor dari admitansi masing-masing komponen. Arus total yang mengalir dari sumber merupakan jumlah fasor dari arus yang melalui resistor ($I_R$), induktor ($I_L$), dan kapasitor ($I_C$). Analisis rangkaian RLC paralel umumnya lebih kompleks secara matematis dibandingkan rangkaian seri, terutama jika terdapat dua atau lebih cabang arus.