Rangkaian
Seri RLC
Sekolah : SMA WR SUPRATMAN 2 MEDAN
Tahun Pelajaran : 2025/2026
Semester : I (Satu)
Kelas : XII – IPA
Materi Ajar : DISIPASI RANGKAIAN AC
Hari/tanggal :
Waktu :
Daftar Isi :
·
Rangkaian
murni R
·
Rangkaian
seri RLC
·
Rumus
disipasi daya ac
·
Penjelasan
komponen rumus
·
Latihan
Mandiri
Rangkaian murni R
Perhatikan
gambar,
Rumus
utama untuk disipasi daya pada arus bolak – balik
(alternating current, ac)
adalah :
Persamaan
(1) menyatakan daya yang diubah menjadi panas
oleh hambatan (resistansi) murni
R dalam rangkaian.
Rangkaian seri RLC
Untuk
rangkaian yang lebih kompleks, seperti rangkaian seri RLC.
Daya
total rangkaian seri RLC :
P = Vef.Ief.
cos 𝜑 … (2)
Keterangan
:
Vef
= tegangan efektif (volt)
Ief
= kuat arus efektif (A)
cos
𝜑 = faktor daya
Rumus disipasi daya ac
:
·
Untuk
rangkaian dengan resistansi murni (hukum Joule)
ó P = (Ief)2.R
…... (3 – a)
ó P = (Vef)2
/ R … (3 – b)
ó P = Vef . Ief
…… (3 – c)
·
Untuk
rangkaian ac secara umum (rangkaian seri RLC)
ó P = Vef . Ief
. cos 𝜑 … (4 – a)
ó P = (Ief)2.R
… (4 – b) (untuk RLC bersifat resistif)
Penjelasan komponen
rumus :
·
P
, daya disipasi, daya yang diubah menjadi panas,
dalam satuan watt (W).
·
Ief
, kuat arus efektif, yaitu nilai RMS dari arus ac,
ini dihitung sebagai
hubungan,
·
Vef
tegangan efektif
·
R
resistansi atau hambatan murni dalam rangkaian,
dalam satuan ohm (Ω).
· Cos 𝜑 merupakan
faktor daya, beda fase antara tegangan efektif (Vef) dengan kuat arus
listrik efektif (Ief). Sudut (𝜑) merupakan
perbandingan antara daya sesungguhnya (Pnyata) dan daya semu (Psemu).
Latihan Mandiri
Soal : 1
Kapasitor
dengan kapasitansi 60 μF dihubungkan dengan sumber
tegangan ac 250V/30 Hz. Arus
efektif yang melewati kapasitor adalah …
A.
26
amper
B.
28
amper
C.
31
amper
D.
32
amper
E.
33
amper
Soal : 2
Jika
suatu rangkaian RLC ideal yang terpasang seri dengan tegangan
listrik ac, maka …
A. Daya
terdisipasi dalam ketiga elemen RLC dalam proporsi berbeda yang berbanding
lurus dengan nilai impedansi R, L, dan C.
B. Daya
terdisipasi baik dalam kapasitor, induktor, maupun resistor secara sama.
C.
Semua
daya terdisipasi dalam induktor L.
D.
Semua
daya terdisipasi dalam resistor R.
E.
Semua
daya terdisipasi dalam kapasitor C.
Soal : 3
Kuat
arus listrik searah dc sebesar 3A mengalir melewati suatu filamen
pemanas. Arus
tersebut menghasilkan daya listrik sebesar W. Jika
digunakan arus bolak – balik
ac dengan nilai puncak sebesar 3A juga,
maka besar daya listrik sekarang menjadi
…
A.
Tetap
sama dengan W
B.
Bertambah
menjadi 4W
C.
Bertambah
menjadi 2W
D.
Berkurang
menjadi W/2
E.
Berkurang
menjadi W/4
Soal : 4
Dalam
suatu rangkaian seri RLC, memiliki nilai resistansi, reaktansi
induktif, dan reaktansi kapasitif berturut – turut 50Ω, 150Ω, dan
50Ω. Jika tegangan sumbernya 150V, maka daya yang diserap
rangkaian tersebut adalah …
A.
25
watt
B.
45
watt
C.
50
watt
D.
90
watt
E.
100
watt
Soal : 5
Resistor
dengan hambatan 25 ohm, kumparan dengan reaktansi
induktif 75 ohm, dan kapasitor
dengan reaktansi kapasitif 50 ohm.
Beda fase arus terhadap tegangan pada
rangkaian tersebut adalah …
A.
Nol
derajat
B.
Tiga
puluh derajat
C.
Empat
puluh lima derajat
D.
Enam
puluh derajat
E.
Sembilan
puluh derajat
Soal :
Hambatan R, induktor L, dan kapasitor C
masing - masing
mempunyai nilai 300
Ω, L = 0,9 H dan C = 2 µF.
Jika ketiga komponen tersebut dihubungkan
seri dan
diberi tegangan efektif AC sebesar 50 V, sedangkan
frekwensi sudut AC 1 000/s,
maka :
(1) impedansi rangkaian 500 Ω
(2) arus efektif rangkaian 0,1 A
(3) tegangan pada L adalah 90 V
(4) tegangan pada C adalah 50 V
Pernyataan yang benar adalah .....
A. 1, 2, dan 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4 saja
E. 1, 2, 3, dan
4
Pembahasan :
Pernyataan (1) : Benar
Hambatan,
R = 300 Ω
Reaktansi
induktif, XL
Reaktansi kapasitif, XC
Pernyataan (2) : Benar
tegangan efektif
AC sebesar 50 V,
maka kuat arus efektifnya.
Pernyataan (3) : Benar
Tegangan pada bagian kumparan
Pernyataan (4) : Benar
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Silahkan Berkomentar dengan Bijak sesuai dengan semangat kemajuan yang membangun Blog ini dan Jangan keluar dari topik