Skip to content

Rangkaian AC Paralel R-L-C

July 7, 2011
    BAB I
    PENDAHULUAN

Arus bolak-balik (AC/alternating current) adalah arus listrik dimana besar dan arahnya arus berubah-ubah terhadap waktu. Berbeda dengan arus searah dimana arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah dengan waktu. Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien.
Pada rangkaian ini di pasang resistor R, sebuah reaktansi induktif XL, dan sebuah reaktansi kapasitif XC yang diberi tegangan maksimum Vm, maka:
Im = Vm/Z atau Vm = Im . Z
Keterangan :
Im = arus maksimum
Vm = tegangan maksimum
Z = impedansi

Dengan impedansi Z terdiri dari resistor, reaktansi induktif, dan reaktansi kapasitif.
1/Z=√((1/R)^2+ (1/XL - 1/XC)^2 )
Dengan:
XL = reaktansi induktif
XC = reaktansi kapasitif
XL = ωL = 2πfL
XC = 1/ωC = 1/2πfC

Arus pada rangkaian dapat ditentukan dari kedua arus dalam rangkaian paralel tersebut dengan menggunakan dalil phitagoras, yakni :
I = √(IR^2+ (IL - IC)^2 )
Dari vektor arus terhadap tegangan dapat ditentukan besarnya impedansi rangkaian (Z) dan besaran daya :

Sudut fasenya :
Q = arc Cos θ
Cos θ = IR/I

Sedangkan besar tegangan total sama dengan besar tegangan pada hambatan, besar tegangan pada induktansi, dan besar tegangan pada kapasitansi.
Sehingga hubungan antara Vm, Im, dan impedansi adalah sebagai berikut:
Im= √((Vm/R)^2 + (Vm/XL- Vm/XC)^2 )
Tahanan yang diberi tegangan AC akan teraliri arus listrik :
iL=Im .sin⁡(ωt-θ) ; iC=Im .sin⁡(ωt+θ) ; v=Vm .sin⁡ωt

Diagram sinusoida hubungan υ – ί pada rangkaian R – L – C
Sehingga,

    VS = VR = VL = VC

Dalam rangkaian arus bolak-balik, baik tegangan maupun kuat arusnya berubah-ubah secara periodik. Oleh sebab itu untuk penggunaan yang praktis diperlukan besaran listrik bolak-balik yang tetap, yaitu harga efektif.
Nilai efektif dari arus yang mengalir ialah : Ieff=Im/√2
Demikian juga dengan tegangannya maka terdapat nilai tegangan effektif dan nilai tegangan maksimum dengan persamaan : Veff=Vm/√2
Daya listrik yang terukur pada tahanan reaktansi resistif – induktif :
P = V . I . cosθ maka Peff = Veff . Ieff . cosθ

    BAB II
    PERCOBAAN RANGKAIAN AC PARALEL R-L-C

A. Tujuan Percobaan
1. Menghitung nilai arus dan faktor daya pada rangkaian paralel R – L – C AC dengan mengubah nilai tahanan.
2. Menghitung nilai arus dan faktor daya pada rangkaian paralel R – L – C AC dengan mengubah nilai induktansi.
3. Menghitung nilai arus dan faktor daya pada rangkaian paralel R – L – C AC dengan mengubah nilai kapasitansi.

B. Alat dan Komponen
Alat dan Komponen yang dibutuhkan untuk percobaan ini antara lain:
1. Catu daya AC
2. Resistor
3. Induktor
4. Kapasitor
5. Voltmeter
6. Amperemeter
7. Multimeter
8. Cos θ meter
9. Kabel

C. Prosedur percobaan
Adapun langkah- langkah dalam melakukan percobaan tersebut ialah:
1. Siapkan semua alat dan komponen yang dibutuhkan.
2. Susun rangkaian seperti pada gambar :

3. Beri tegangan pada rangkaian.
4. Catat nilai arus total, nilai arus pada tiap tahanan, nilai tegangan, dan nilai faktor daya yang ada pada rangkaian.
5. Ulangi percobaan tersebut dengan mengganti nilai tegangan yang digunakan.
6. Ulangi percobaan tersebut dengan mengganti nilai resistor yang digunakan.
7. Ulangi percobaan tersebut dengan mengganti nilai induktor yang digunakan.
8. Ulangi percobaan tersebut dengan mengganti nilai kapasitor yang digunakan.
9. Masukan data ke dalam tabel.
10. Kembalikan alat dan komponen.

    KESIMPULAN

Nilai arus dan tegangan pada rangkaian AC paralel R – L – C dipengaruhi oleh nilai impedansi yang merupakan hasil perhitungan secara vektor dari resistor, reaktansi induktif, dan reaktansi kapasitif.
Nilai tegangan tiap hambatan pada rangkaian AC paralel R – L – C sama dengan nilai tegangan total. Sedangkan nilai arus pada tiap hambatan yang digunakan tidak sama. Nilai arus total sama dengan akar dari penjumlahan arus reistansi dikuadratkan dan arus induktansi dikurangi arus kapasitansi dikuadratkan.

No comments yet

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: