Contoh Soal Rangkaian R-L-C

Contoh Soal Rangkaian R-L-C - Pada topik-topik sebelumnya, kalian telah belajar mengenai rangkaian seri R – L dan rangkaian seri R – C. Kalian juga telah menganalisis besaran kuat arus, tegangan, dan impedansi pada masing-masing rangkaian bukan? Bagaimana jika resistor, induktor, dan kapasitor disusun seri dalam satu rangkaian dengan sumber tegangan arus bolak-balik? Nah temukan jawabannya dalam topik kali ini.

        Pernahkah kalian berpikir, bagaimana radio dapat menerima sinyal dari pemancar yang letaknya berjauhan? tuner radio dihubungkan dengan komponen yang disebut osilator. Nah, osilator ini merupakan suatu rangkaian yang terdiri atas rangkaian R – L – C. Fungsi osilator adalah untuk membangkitkan getaran gelombang yang dapat beresonansi dengan frekuensi gelombang yang dipancarkan oleh radio.

Untuk memahami rangkaian seri R – L – C , perhatikan gambar di bawah ini.

Pada gambar di atas tampak rangkaian seri R – L – C dan sumber tegangan arus sinusoidal. Dengan bantuan fasor, kalian akan menganalisis besarnya impedansi rangkaian tersebut.

Pada gambar di atas tampak bahwa vektor reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif memiliki arah yang berlawanan, sedangkan vektor i searah dengan vektor resistor. Kalian tentu ingat bahwa i selalu safase dengan R, XL mendahului i sebesar π2$\frac{\pi }{2}$, dan XCtertinggal oleh i sebesar π2$\frac{\pi }{2}$. Oleh karena XL dan XC saling berlawanan, maka kedua vektor tersebut akan saling melemahkan satu sama lain. Besarnya impedansi rangkaian seri R – L – C dirumuskan sebagai berikut.

Z=R2+(XL−XC)2−−−−−−−−−−−−−−√ $Z=\sqrt{R^2+{\left(X_L-X_C\right)}^2}$

Keterangan:
Z = impedansi (Ohm);
R = hambatan resistor (Ohm);
XL = reaktansi induktif (Ohm); dan
XC = reaktansi kapasitif (Ohm).

SOAL 1

Perhatikanlah rangkaian berikut ini.

Jika rangkaian di atas memiliki R = 15 Ohm, XL = 50 Ohm, dan XC = 30 Ohm, maka besarnya impedansi rangkaian tersebut adalah ....

SOAL 2

Pada rangkaian R – L – C seri, tegangan yang terukur pada ujung-ujung resistor dan induktor berturut-turut adalah 12 V dan 25 V. Jika tegangan sumber yang digunakan 13 V AC dan rangkaian bersifat induktif, maka tegangan pada ujung-ujung kapasitor adalah ...

SOAL 3

Rangkaian seri R – L – C memiliki resistor 30 Ohm serta reaktansi induktif dan kapasitifnya berturut-turut 120 Ohm dan 80 Ohm. Jika sumber tegangan yang digunakan 10 V AC, maka pernyataan berikut ini berhubungan dengan rangkaian tersebut.

1. Rangkaian bersifat induktif.
2. Impedansi rangkaian 40 Ohm.
3. Kuat arus yang melalui rangkaian 0,2 A.
4. Sudut pergeseran fase V terhadap i adalah 30o.

Pernyataan di atas yang benar adalah ....

SOAL 4

Perhatikan diagram fasor berikut.

Jika impedansi rangkaian 100 Ohm dan sudut pergeseran fase V terhadap i adalah 60o, maka pernyataan berikut ini yang benar adalah ....

SOAL 5

Perhatikan rangkaian di bawah ini.

Kuat arus yang melalui rangkaian di atas adalah ....

SOAL 6

Rangkaian R – L – C bersifat kapasitif. Terukur VR= 3 V, VC = 8 V, dan V rangkaian 5 V. Jika kuat arus yang melalui rangkaian 0,2 A, maka besarnya reaktansi induktif adalah ....

SOAL 7

Rangkaian seri R – L – C mengalami resonansi pada frekuensi 1 KHz. Jika induktansi induktor 0,1 H, maka nilai kapasitas kapasitor adalah ....(anggap π2 = 10)

SOAL 8

Pernyataan berikut ini berhubungan dengan rangkaian seri R-L-C saat terjadi resonansi, kecuali ....

SOAL 9

Rangkaian seri R – L – C memiliki sumber tegangan 5V, 60 Hz dan di dalamnya terjadi resonansi seri. Jika nilai resistor yang terpasang adalah 5000 Ohm , maka kuat arus yang melalui rangkaian adalah ....

SOAL 10

Grafik di bawah ini menunjukkan karakteristik tegangan dan arus pada rangkaian seri R-L-C dengan sumber tegangan sinusoidal.

Pernyataan berikut yang benar mengenai grafik di atas adalah ....

Tentang: Contoh Soal Fisika

Share:

Artikel Terkait