ANALISIS RANGKAIAN RLC

Transkripsi

1 ab Elektronika ndustri Fisika. AUS A PADA ESSTO ANASS ANGKAAN Jika sebuah resistor dilewati arus A sebesar maka pada resistor akan terdapat tegangan sebesar r. Sehingga jika arus membesar maka tegangan pada resistor juga akan membesar. Demikian sebaliknya jika mengecil, r juga mengecil. r dikatakan bahwa arus dan tegangan berjalan serempak / sefasa. Terlihat pada gambar kiri bahwa fase arus dan tegangan berjalan serempak. Sehingga diagam fasor terlihat seperti gambar kanan.. AUS A PADA KAPASTO Jika sebuah kapasitor dilewati arus A, arus c tersebut akan mengisi mengisi kapasitor sehingga tegangan kapasitor c perlahan akan naik setinggi t. c c dt Terlihat bahwa ketika ada arus konstan melewati kapasitor, tegangan kapasitor perlahan naik. Dan ketika arus menjadi nol, tegangan kapasitor perlahan turun lagi. Karakteristik ini memperlihatkan bahwa tegangan dan arus tidak berjalan secara serempak / sefasa. wan B Pratama

2 ab Elektronika ndustri Fisika Fase tegangan kapasitor akan tertinggal terhadap fase arus sebesar 9 Arus yang melewati kapasitor ternyata akan menurun jika frekuensi arus A yang lewat semakin rendah. Hal ini karena adanya reaktansi kapasitif dari kapasitor ketika dilewati arus A. Besarnya reaktansi kapasitif berbanding terbalik dengan frekuensi arus A. c ω πf dimana c reaktansi kapasitif (Ohm) f frekuensi arus A (Hertz) kapasitas (Farad) Sehingga. c c c Jadi c adalah resistansi (tepatnya impedansi) dari kapasitor pada arus A. Terlihat bahwa semakin kecil frekuensi arus A akan semakin besar nilai reaktansi kapasitif ini. Bahkan pada arus D (arus dengan frekuensi nol) nilai c adalah tak terhingga besarnya. Jadi kapasitor hanya akan bisa melewatkan arus A tetapi tidak arus D.. NDUKTO PADA AUS A Jika sebuah induktor dilewati arus A yang besarnya berubah setiap waktu, maka pada induktor akan terdapat tegangan induksi l. di l dt Dari grafik di bawah terlihat bahwa, ketika ada perubahan arus yang melewati induktor maka akan muncul tegangan induksi pada induktor. Semakin besar perubahan arus terhadap waktu akan semakin memperbesar tegangan induksinya. Dari sini pula bisa kita lihat bahwa, tegangan induksi akan segera terjadi ketika ada perubahan arus selama waktu tertentu. Atau bisa dikatakan bahwa jalannya arus dan tegangan A yang lewat induktor tidak berjalan serempak /sefasa. Fase tegangan induktor akan mendahului fase arus sebesar 9 wan B Pratama

3 ab Elektronika ndustri Fisika Tegangan induksi pada induktor tersebut akan melawan terjadinya perubahan arus dari luar. Sifat melawan ini juga akan meningkat apabila perubahan arusnya semakin cepat. Atau dikatakan ada resistansi terhadap waktu perubahan arus A (atau frekuensi arus A). Atau disebut induktor mempunyai reaktansi induktif,. ω πf dimana reaktansi induktif (Ohm) f frekuensi arus A (Hertz) induktor (Henry) Sehingga. Terlihat bahwa semakin kecil frekuensi arus A, semakin kecil pula resistansi (tepatnya impedansi) dari induktor. Bahkan pada frekuensi nol, reaktansi (impedansi) menjadi nol atau seperti konduktor saja. Jadi pada arus D (frekuensi adalah nol) sebuah induktor hanya akan berlaku seperti hanya konduktor saja. Bentuk gelombang dan diagram fasor terlihat seperti gambar di bawah,. ANGKAAN SE a. Analisis angkaian Seri Pada rangkaian seri, kedua komponen dan akan dilewati arus yang sama, misalnya. Sehingga pada akan muncul tegangan dan pada akan muncul tegangan, dimana dan Jalannya fase arus dan tegangan seperti terlihat pada gambar di bawah: wan B Pratama 3

4 ab Elektronika ndustri Fisika akan sefasa dengan, sedang ketinggalan fase 9 dari. adalah resultan dari dan atau + θ - tan Karena adalah sama, maka diagram fasor bisa juga dinyatakan untuk impedansi sbb: mpedansi gabungan dan seri adalah t Pada frekuensi tertentu, dimana, maka θ 45 yang disebut frekuensi resonansi (frekuensi roll-off ), yaitu pada θ tan + πf atau f π b. Analisis angkaian Seri Pada rangkaian seri, kedua komponen dan akan dilewati arus yang sama, misalnya. Sehingga pada akan muncul tegangan dan pada akan muncul tegangan, dimana dan Jalannya fase arus dan tegangan seperti terlihat pada gambar di bawah: wan B Pratama 4

5 ab Elektronika ndustri Fisika akan sefasa dengan, sedang fase akan mendahului 9 dari fase. adalah resultan dari dan atau + θ - tan Karena adalah sama, maka diagram fasor bisa juga dinyatakan untuk impedansi sbb: mpedansi gabungan dan seri adalah Pada frekuensi tertentu, dimana, maka θ 45 yang disebut frekuensi resonansi (frekuensi roll-off ), yaitu pada π f atau f π t θ tan + c. Analisis angkaian Seri Pada rangkaian seri, kedua komponen dan akan dilewati arus yang sama, misalnya. Sehingga pada akan muncul tegangan dan pada akan muncul tegangan, dimana dan Jalannya fase arus dan tegangan seperti terlihat pada gambar di bawah: wan B Pratama 5

6 ab Elektronika ndustri Fisika akan mendahului fasa sebesar 9, sedang fase akan ketinggalan 9 dari fase. adalah resultan dari dan atau θ 9 atau 9 atau Karena adalah sama, maka diagram fasor bisa juga dinyatakan untuk impedansi sbb: mpedansi gabungan dan seri adalah θ 9 t / 9 / Pada frekuensi tertentu, dimana, maka θ yang disebut frekuensi resonansi (frekuensi roll-off ), yaitu pada π f f atau πf π wan B Pratama 6

7 ab Elektronika ndustri Fisika d. Analisis angkaian Seri Pada rangkaian seri, ketiga komponen, dan akan dilewati arus yang sama, misalnya. Sehingga pada akan muncul tegangan, pada akan muncul tegangan dan pada akan muncul tegangan, dimana dan Jalannya fase arus dan tegangan seperti terlihat pada gambar di bawah: Fase akan dengan, fase akan mendahului fasa sebesar 9, sedang fase akan ketinggalan 9 dari fase. adalah resultan dari, dan atau + ( ) θ tan ( - ) Karena adalah sama, maka diagram fasor bisa juga dinyatakan untuk impedansi sbb: mpedansi gabungan, dan seri adalah t θ tan - + ( ( Pada frekuensi tertentu, dimana, maka θ yang disebut frekuensi resonansi (frekuensi rolloff ), yaitu pada π f f atau πf π ) ) wan B Pratama 7

8 ab Elektronika ndustri Fisika Apabila digrafikkan antara frekuensi dan besarnya impedansi serta sudut fasenya tampak sbb: Pada frekuensi rendah, nilai impedansi besar dan arus kecil. Ketika frekuensi bertambah, impedansi akan menurun sedang arus akan membesar. Tepat pada frekuensi resonansi, impedansi akan minimum (sebesar ) dan arus akan maksimum ( sebesar t / ). Ketika frekuensi naik lagi, impedansi akan membesar lagi sedang arus akan menurun lagi. Fase juga akan berubah dari mendekati -9 pada frekuensi rendah, kemudian akan mengecil mendekati. Tepat pada frekeunsi resonansi, besar fase adalah. Fase kemudian akan naik ke mendekati 9 ketika frekuensi naik lagi.. ANGKAAN PAAE a. Analisis angkaian Paralel Pada rangkaian paralel, kedua komponen dan akan mempunyai tegangan yang sama, misalnya. Arus yang lewat adalah dan pada adalah, dimana dan Diagram fasornya seperti terlihat pada gambar di bawah: θ tan + θ tan + wan B Pratama 8

9 ab Elektronika ndustri Fisika b. Analisis angkaian Paralel Pada rangkaian paralel, kedua komponen dan akan mempunyai tegangan yang sama, misalnya. Arus yang lewat adalah dan pada adalah, dimana dan Diagram fasornya seperti terlihat pada gambar di bawah: θ tan + θ tan + dan c. Analisis angkaian Paralel Pada rangkaian paralel, kedua komponen dan akan mempunyai tegangan yang sama, misalnya. Arus yang lewat adalah dan pada adalah, dimana dan Diagram fasornya seperti terlihat pada gambar di bawah: wan B Pratama 9

10 ab Elektronika ndustri Fisika θ 9, atau + 9 Sudut fase akan ketika. Yaitu pada frekuensi: θ 9, atau + 9 dan f e s dan pada frekuensi resonansi ini, impedansi akan ohm. π d. Analisis angkaian Paralel Pada rangkaian paralel, masingmasing, dan mempunyai tegangan yang sama,. Sedang arus yang lewat adalah, adalah dan adalah. Sehingga, ; ; Jalannya fase arus dan tegangan serta diagram fasornya seperti berikut: Fase akan dengan, fase akan mendahului fasa sebesar 9, sedang fase akan ketinggalan 9 dari fase. adalah resultan dari, dan atau + ( ) θ tan ( - ) Karena adalah sama, maka diagram fasor bisa juga dinyatakan untuk seperimpedansi atau admitansi sbb: wan B Pratama

11 ab Elektronika ndustri Fisika Admitansi gabungan, dan paralel adalah t Pada frekuensi tertentu, dimana, maka θ yang disebut frekuensi resonansi (frekuensi roll-off ), yaitu pada θ tan - + π f atau πf f π Apabila digrafikkan antara frekuensi dan besarnya impedansi serta sudut fasenya tampak sbb: Pada frekuensi rendah, nilai impedansi kecil dan arus besar. Ketika frekuensi bertambah, impedansi akan bertambah sedang arus akan mengecil. Tepat pada frekuensi resonansi, impedansi akan maksimum (sebesar ) dan arus akan minimum ( sebesar t / ). Ketika frekuensi naik lagi, impedansi akan menurun lagi sedang arus akan membesar lagi. Fase juga akan berubah dari mendekati -9 pada frekuensi rendah, kemudian akan mengecil mendekati. Tepat pada frekeunsi resonansi, besar fase adalah. Fase kemudian akan naik ke mendekati 9 ketika frekuensi naik lagi. wan B Pratama