Pengertian Rangkaian RLC Beserta Contoh Soal

sumber: pixabay

Pernahkah kamu mendengar istilah rangkaian RLC dalam ilmu fisika?Dikutip dari buku Rangkaian Listrik Edisi Keenam Jilid 1 yang ditulis oleh William H. Hayt, dkk (2005: 265), rangkaian RLC adalah rangkaian yang berfokus pada rangkaian-rangkaian resesif yang disertai dengan kapasitor, resistor, dan induktor.

Rangkaian RLC dapat dipakai untuk memodelkan sistem suspensi sebuah mobil, atau karakteristik kerja sebuah piranti pengontrol suhu dalam menumbuhkan kristal-kristal semikonduktor, dan bahan sistem kendali elevator (kemudi ekor) dan aileron (kemudi sayap) di sebuah pesawat terbang.

Analisis Rangkaian RLC pada Paralel

Adapun analisis rangkaian seri RLC adalah sebagai berikut:

• Arus AC pada komponen resistor (R)

VR = IR

Pada komponen resistor, besar arus yang melalui resistor berbanding lurus dengan besar tegangan yang dihasilkan. Rangkaian ini menunjukkan bahwa jika arus yang masuk besar maka tegangan yang dihasilkan juga akan bernilai besar (sefase).

• Arus AC pada Induktor

Jika suatu kompenen induktor dilalui arus AC besarnya berubah setiap waktu, maka tegangan induksi (VL) yang dihasilkan seperti berikut:

VL = L dl/dt

• Arus AC pada Kapasitor

Jika kapasitor dialiri oleh arus listrik AC yang besarnya Ic maka akan muncul tegangan yang bernilai Vc. Tegangan pada kapasitor semakin lama akan naik itu kita sebut dengan Vt.

Vc = 1/C integral (Icdt)

Analisis Rangkaian Seri RLC

Adapun analisis rangkaian seri RLC adalah sebagai berikut:

• Rangkaian RLC seri

Pada rangkaian RLC seri resistor dan kapssitor dirangkai secara seri dan dihubungkan pada suatu tegangan bolak balik atau AC.

Jika diamati nilai VR akan sefase dengan arus sedangkan Vc akan tertinggal sejauh 900 dari arus. Kejadian itu dapat dijelaskan secara matematis sebagai berikut.

• Tegangan Efektif

V = √(VR^2+ VC^2 )

• Impedansi

Z = √(R^2+ XC^2 )

• Arus Efektif

I = Vt/Z

Contoh Soal Rangkaian RLC

Rangkaian listrik RLC dihunungkan pada sebuah sumber tegangan bolak-balik. Jika nilai dari komponen induktor pada rangkaian adalah 10^-3 H dan frekuensi resonansinya sebesar 1000 Hz, berapakah nilai kapasitansinya dengan mengasumsikan nilai π^2 = 10

Diketahui:

L = 10^-3 H

f = 1000 Hz

Ditanya:

C= ?

Pembahasan:

Untuk mendapatkan jawaban dari pertanyaan diatas maka kita akan menggunakan persamaan resonansi yaitu sebagai berikut

f = 1 / 2 π akar (LC)

f^2 = 1 / 4 π^2 LC

C = 1 /4 π^2 L f^2

C = 1 / 4 . 10 . 10^-3 . 1000^2

C = 0,25 x 10^-4 F

C = 20 µF

Sekian pengertian mengenai rangkaian RLC beserta contoh soalnya sebagai materi pembelajaran selama PJJ. Semoga bermanfaat! (CL)