{"id":277204,"date":"2019-11-19T11:13:37","date_gmt":"2019-11-19T04:13:37","guid":{"rendered":"https:\/\/quipperhome.wpcomstaging.com\/?p=277204"},"modified":"2023-02-07T15:13:45","modified_gmt":"2023-02-07T08:13:45","slug":"inilah-rangkaian-rlc-beserta-contoh-soalnya","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/quipperhome.wpcomstaging.com\/mapel\/fisika\/inilah-rangkaian-rlc-beserta-contoh-soalnya\/","title":{"rendered":"Inilah Rangkaian RLC Beserta Contoh Soalnya!"},"content":{"rendered":"

\"Inilah<\/p>\n

Hai Quipperian, bagaimana kabarnya? Semoga selalu sehat dan tetap semangat, ya!<\/span><\/p>\n

Siapa di antara Quipperian yang pernah menggunakan radio? Jika kamu memiliki radio di rumah, coba perhatikan bagian yang bernama tuning. Tuning adalah bagian dari radio yang bisa digunakan untuk memilih frekuensi, contohnya dari 86,5 FM ke 105,7 FM. Ternyata, di dalam tuning terdapat osilator yang menggunakan rangkaian RLC, <\/span>lho<\/span><\/em>. Apa itu rangkaian RLC? Temukan jawabannya di pembahasan berikut ini.<\/span><\/p>\n

Rangkaian Arus Bolak-Balik<\/strong><\/h2>\n

\"\"<\/p>\n

Sebelum membahas tentang rangkaian RLC, Quipperian harus tahu dulu tentang apa itu rangkaian arus bolak-balik beserta komponen-komponennya.<\/span><\/p>\n

Rangkaian arus bolak-balik adalah rangkaian yang menggunakan arus bolak-balik. Arus bolak-balik adalah arus listrik yang arah dan besarnya selalu berubah secara periodik.<\/span><\/p>\n

Rangkaian arus bolak-balik memiliki hambatan yang disebut sebagai impedansi. Impedansi biasa dinyatakan sebagai <\/span>Z<\/span><\/em> dengan satuan ohm. Di dalam impedansi, terdapat hambatan murni atau resistor (<\/span>R<\/span><\/em>), hambatan induktif (<\/span>X<\/span><\/em>L<\/span><\/em><\/sub>) oleh induktor, dan hambatan kapasitif (<\/span>X<\/span><\/em>C<\/span><\/em><\/sub>) oleh kapasitor.<\/span><\/p>\n

Rangkaian RLC<\/strong><\/h2>\n

\"\"<\/p>\n

Rangkaian RLC adalah rangkaian yang tersusun atas resitor, induktor, dan kapistor baik secara seri maupun paralel. Rangkaian ini dinamakan RLC karena menunjukkan simbol ketahanan (<\/span>R<\/span><\/em>), induktansi (<\/span>L<\/span><\/em>), dan kapasitansi (<\/span>C<\/span><\/em>). Rangkaian RLC bisa membentuk osilator harmonik dan akan beresonansi pada rangkaian LC. Untuk lebih jelasnya, simak analisis rangkaian RLC berikut.<\/span><\/p>\n

Analisis RLC<\/strong><\/h2>\n

\"\"<\/p>\n

Analisis rangkaian RLC dimulai dari kondisi arus saat masuk ke resistor, induktor, dan kapasitor.<\/span><\/p>\n

1. Arus AC (arus bolak-balik) pada resistor<\/strong><\/h3>\n

Arus AC sebesar <\/span>I <\/span><\/em> yang melewati resistor akan muncul tegangan seperti persamaan berikut.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/span><\/p>\n

Dari persamaan tersebut terlihat bahwa besarnya arus yang melalui resistor sebandingan dengan tegangan yang dihasilkan. Artinya, jika arus yang masuk besar, tegangan yang dihasilkan juga akan besar. Keadaan itu dikatakan bahwa arus dan tegangannya sefase. Perhatikan grafik berikut.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Gambar paling kiri merupakan contoh susunan resistor, gambar tengah merupakan grafik sinusoidal antara tegangan dan arus, dan gambar paling kanan merupakan diagram fasor antara tegangan dan arus. Pada gambar tengah terlihat bahwa tegangan dan arus bergerak dengan fase yang sama.<\/span><\/p>\n

2. Arus AC (arus bolak-balik) pada induktor<\/strong><\/h3>\n

Jika suatu induktor dilalui arus AC yang besarnya berubah setiap waktu, maka akan dihasilkan tegangan induksi <\/span>V<\/span><\/em>L<\/span><\/em><\/sub>. Secara matematis, hubungan antara arus dan tegangan induksi dirumuskan sebagai berikut.<\/span><\/p>\n

\"\" <\/span><\/p>\n

Persamaan di atas menunjukkan bahwa semakin besar perubahan arus setiap waktu, semakin besar pula tegangan induksinya. Tegangan induksi akan muncul setelah ada perubahan arus pada selang waktu tertentu. Dari kondisi tersebut, bisa dikatakan bahwa jalannya arus tidak serentak dengan tegangan atau tegangan tidak sefase dengan arus. Tegangan akan mendahului arus dengan beda sudut fase 90<\/span>o<\/span><\/sup>.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Gambar paling kiri merupakan contoh susunan induktor, gambar tengah merupakan grafik sinusoidal antara tegangan dan arus, serta gambar paling kanan merupakan diagram fasor antara tegangan dan arus. Pada gambar tengah terlihat bahwa tegangan mendahului arus dengan beda sudut fase 90<\/span>o<\/span><\/sup> atau arus tertinggal tegangan sejauh 90<\/span>o<\/span><\/sup>.<\/span><\/p>\n

3. Arus AC (arus bolak-balik) pada kapasitor<\/strong><\/h3>\n

Saat kapasitor dilalui Arus AC sebesar <\/span>I<\/span><\/em>C<\/span><\/em><\/sub>, akan muncul tegangan <\/span>V<\/span><\/em>C<\/span><\/em><\/sub>. Tegangan kapasitor tersebut akan naik menjadi <\/span>V<\/span><\/em>t<\/span><\/em><\/sub> secara perlahan. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.<\/span><\/p>\n

\"\" <\/span><\/p>\n

Saat kapasitor dilalui arus, tegangan kapasitor akan naik. Sebaliknya, saat arus diturunkan sampai ke titik nol, tegangan kapasitor akan turun secara perlahan. Keadaan ini menunjukkan bahwa arus dan tegangan tidak berjalan secara serempak. Artinya, arus dan tegangan tidak sefase. Arus akan mendahului tegangan dengan beda sudut fase 90<\/span>o<\/span><\/sup>.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Gambar paling kiri merupakan contoh susunan kapasitor, gambar tengah merupakan grafik sinusoidal antara tegangan dan arus, serta gambar paling kanan merupakan diagram fasor antara tegangan dan arus. Pada gambar tengah terlihat bahwa arus mendahului tegangan dengan beda sudut fase 90<\/span>o<\/span><\/sup> atau tegangan tertinggal arus sejauh 90<\/span>o<\/span><\/sup>.<\/span><\/p>\n

Analisis Rangkaian Seri RLC<\/strong><\/h2>\n

\"\"<\/p>\n

Rangkaian seri RLC terdiri dari empat kemungkinan komponen, yaitu rangkaian RC seri, RL seri, LC seri, dan RLC seri. Untuk lebih jelasnya, simak penjelasan berikut.<\/span><\/p>\n

a. Rangkaian RC seri<\/strong><\/h3>\n

Pada rangkaian RC seri, resistor dan kapasitor dirangkai secara seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik seperti gambar berikut.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Dari gambar di atas terlihat bahwa komponen R dan C akan dilalui arus yang sama, yaitu <\/span>I<\/span><\/em>. Oleh karena itu, pada komponen R akan muncul tegangan <\/span>V<\/span><\/em>R<\/span><\/em><\/sub> dan pada komponen C akan muncul tegangan <\/span>V<\/span><\/em>C<\/span><\/em><\/sub>. Perbedaan fase arus dan tegangan serta diagram fasor tegangannya bisa Quipperian lihat pada gambar berikut.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Berdasarkan gambar di atas, <\/span>V<\/span><\/em>R<\/span><\/em><\/sub> akan sefase dengan arus, sedangkan <\/span>V<\/span><\/em>c<\/span><\/em><\/sub> akan tertinggal 90<\/span>o<\/span><\/sup> dari arus. Secara matematis, persamaan yang terkait rangkaian RC seri ini dirumuskan sebagai berikut.<\/span><\/p>\n