12. Resume Resonansi

Resume

“Resonansi Paralel, faktor Q dan bandwidth”

Rangkaian Listrik I

Kelompok 3

Adhi Putra Pratama (5215122627)

AndhikaWiradharma (5215122633)

Luthfyatma Hardy (5215122645)

Ossa Adi Putra (5215122683)

Rian Glori Suseno (5215122629)

Semmia Rezki F (5215122685)

Sinta Nurkhoiriyyah (5215122631)

Universitas Negeri Jakarta

Teknik Elektro

Pendidikan Teknik Elektronika

2013

Resume Rangkaian Listrik 1-Resonansi 2

KATA PENGANTAR

Puji serta syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa,

karena atas berkah dan rahmatnya kita dapat menyelesaikan resume ini dengan

baik dan benar. Rasa terima kasih kami sampaikan juga kepada Bapak Faried

selaku dosen dalam mata kuliah Rangkaian Listrik 1 ini yang telah membimbing

kami.

Kami tahu dalam penyusunan resume ini terdapat beberapa kesalahan di

dalamnya, oleh karenanya kita membutuhkan saran dan kritik pembaca.Semoga

resume ini memberikan manfaat bagi pembaca.

Jakarta, 8 Juni 2013

Tim Penyusun


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................................... 2

DAFTAR ISI ................................................................................................................... 3

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................................. 4

1.1 Latar Belakang..................................................................................................... 4

1.2 Perumusan Masalah ............................................................................................ 4

1.3 Tujuan Penulisan ................................................................................................. 4

1.4 Manfaat Penulisan ............................................................................................... 5

BAB II PEMBAHASAN ............................................................................................... 6

2.1 Resonansi .....................................................................................................6

2.2 Resonansi seri ..............................................................................................6

2.3 Faktor Q dan Bandwidth ..............................................................................7

2.4 Resonansi Paralel .........................................................................................8

2.5 Arus Resonansi ............................................................................................9

2.6 Besar Arus..................................................................................................10

BAB III SOAL DAN PEMBAHASAN ...............................................................11

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................15


BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam suatu alat elektronika contohnya sebuah radio membutuhkan sebuah

rangkaian listrik dalam menerima sebuah frekuensi-frekuensi tertentu dari stasiun-

stasiun pemancar radio yang ada. Rangkaian yang berada dalam radio tersebut

merupakan rangkaian receiver (penerima), yaitu sebuah rangkaian penerima

frekuensi. Rangkaian ini dibuat menggunakan prinsip resonansi, sehingga radio

dapat menangkap frekuensi-frekuensi dipancarkan oleh stasiun pemancar. Namun

bukan saja radio yang menggunakan prinsip resonansi ini dalam sebuah rangkaian

pada alat-alat elektronika, kita juga dapat menjumpai alat-alat yang menggunakan

prinsip resonansi ini di pesawat televisi, dan lain-lain.

Oleh karena itu, pada pembahasan kali ini, kita akan membahas lebih jauh

tentang sifat-sifat suatu rangkaian yang disebabkan oleh rangkaian RLC baik

yang disusun secara seri, paralel, maupun gabungan. Sehingga kita dapat

mengetahui resonansi

1.2 Perumusun masalah

Dalam menyusun resume ini, tim penyusun membatasi beberapa masalah,

yakni:

1. Definisi resonansi ?

2. Resonansi seri ?

3. Apa yang dimaksud Faktor Q dan Bandwidth ?

4. Arus resonansi?

5. Resonansi Paralel?

6. Besar arus yang terjadi pada rangkaian resonansi?

1.3 Tujuan penulisan

Tujuan dalam menyusun resume ini memiliki banyak tujuan, diantaranya:

1. Memahami apa itu resonansi juga penggunaanya dalam kehidupan

sehari-hari.


2. Memahami karakteristik dari resonansi seri dan resonansi paralel.

3. Memahami Faktor Q dan bandwidth yang ada pada rangkaian resonansi.

4. Dapat menghitung impedansi dan besar arus pada suatu rangkaian

resonansi .

1.4 Manfaat Penulisan

Manfaat ketika tim penyusun menyusun resume adalah sebagai berikut :

1. Melatih mahasiswa dalam menyusun sebuah karya tulis.

2. Melatih kekompakkan tim dalam menyusun sebuah resume dan diskusi.

3. Melatih mahasiswa dalam memahami sebuah rangkaian resonansi serta

karakteristiknya.

4. Melatih mahasiswa dalam menganalisis rangkaian resonansi.

5. Melatih mahasiswa dalam menghitung besar arus, impedansi, frekuensi

pada rangkaian resonansi.


Bab II

Pembahasan

2.1 Resonansi

Resonansi adalah proses bergetarnya suatu benda dikarenakan ada

benda lain yang bergetar, hal ini terjadi karena suatu benda bergetar pada

frekuensi yang sama dengan frekuensi benda yang terpengaruhi.

Resonansi pada rangkaian AC (Alternating Current) merupakan

keadaan dimana reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif memiliki nilai yang

sama (XL = XC ). Reaktansi induktif akan meningkat seiring meningkat-nya

frekuensi sedangkan reaktansi kapasitif justru sebaliknya, akan menurun jika

frekuensi meningkat. Jadi hanya akan ada satu nilai frekuensi dimana keadaan

kedua reaktanssi tersebut bernilai sama.

Resonansi dapat dihitung menggunakan persamaan matematika

berikut ini :

XL = XC

ωL =

ω2 =

2( ) =

Maka kita bisa menemukan frekuensi resonansi:= √2.2 Resonansi Seri

Rangkaian resonansi seri merupakan kombinasi rangkaian induktor

dan kapasitor yang disusun secara seri. Untuk menghitung nilai frekuensi

referensi menggunakan rumus sama dengan di atas yaitu :

XL = XC

ωL =

ω2 =

2( ) == √


Faktor daya dari resonansi seri adalah cos = 1 sehingga daya rata-

ratanya = .2.3 Faktor Q dan Bandwidth

Faktor kualitas (Q) dalam rangkaian seri RLC adalah tegangan

magnetisasi saat rangkaian berresonansi. Pada saat resonansi arus maksimum

: =Tegangan pada induktor atau kapasitor yaitu :=Tegangan sumber adalah = .Jadi tegangan magnetisasi adalah∙∙ = = 2Faktor kualitas (Q) : = 2Dimana = 12 √Sehingga

= 1Faktor Q (Faktor Kualitas) pada suatu rangkaian resonansi merupakan

ukuran dari seberapa baiknya rangkaian resonansi tersebut. Nilai faktor Q

yang tinggi berarti rangkaian resonansi memiliki bandwidth atau lebar

frekuensi yang sempit, sedangkan jika nilai faktor Q rendah maka rangkaian

resonansi memiliki bandwidth yang lebar.

Hubungan antara faktor Q dan bandwidth pada suatu rangkaian

resonansi ditulis dalam persamaan matematika berikut ini.


Dimana:

BW = Bandwidth (Hz)

Fr = Frekuensi resonansi (Hz)

Q = Faktor Q

Bandwidth atau lebar frekuensi didapat dengan cara menghitung

selisih antara F2 (frekuensi tinggi) dengan F1 (frekuensi rendah).

∆F merupakan 0,707 (70,7%) dari amplitudo frekuensi resonansi (Fr)

2.4 Resonansi Paralel

Jika rangkaian paralel RLC dihubungkan dengan sumber yang

frekuensinya berubah-ubah, maka pada frekuensi tertentu komponen arus reaktif

jumlahnya akan nol. Pada kondisi ini rangkaian disebut beresonansi.

Rangkaian bersenonansi saat


× =Atau ∙ == dan = maka == +

= + (2 )2 = 1 −

Sehingga

= 12 1 −Jika R diabaikan maka frekuensi resonansi menjadi

= 12 12.5 ARUS RESONANSI

Karena komponen reaktif = 0 , maka= . sin= VZ . RZ= V. RLCMaka kita mendapatkan V = = ( . )= komponen L/RC disebut Komponen Dinamik

Bila arus minimum pada saat resonansi maka L/Rc merupakan impedansi

maksimum.


keadaan resonansi

2.6 BESAR ARUS

Setelah itu, kita dapat menghitung impedansi


BAB III

SOAL DAN PEMBAHASAN

1. Pada rangkaian di samping kapasitor C1 memiliki nilai

kapasitansi 10uF dan induktor L1 memiliki nilai

induktansi 120mH. Berapakah frekuensi resonansi (Fr)

pada rangkaian resonansi seri di atas?

Penyelesaian

Diketahui:

C =10uF

L =120mH

Ditanya :

frekuensi resonansi = Fr?

Jawab :

Fr = 1 / (2π √(LC))

Fr = 1 / (2 ∙ 3,14 √(0,12 ∙ 10-5))

Fr = 1 / 0,006879

Fr = 145,36 Hz

2. Sebuah kapasitor 3500 dihubungkan dengan kumparan 50 µH denganresistansi 3Ω. Berapakah frekuensi resonansi rangkaian tersebut dan faktorqualitasnya?PenyelesaianDiketahui:

Ditanya: frekuensi resonansi rangkaian tersebut dan faktor kualitasJawaban:Untuk frekuensi


BAB III

SOAL DAN PEMBAHASAN





Penyelesaian

Diketahui:

C =10uF

L =120mH

Ditanya :


Jawab :

Fr = 1 / (2π √(LC))

Fr = 1 / (2 ∙ 3,14 √(0,12 ∙ 10-5))

Fr = 1 / 0,006879

Fr = 145,36 Hz




BAB III

SOAL DAN PEMBAHASAN





Penyelesaian

Diketahui:

C =10uF

L =120mH

Ditanya :


Jawab :

Fr = 1 / (2π √(LC))

Fr = 1 / (2 ∙ 3,14 √(0,12 ∙ 10-5))

Fr = 1 / 0,006879

Fr = 145,36 Hz




= 12 150 ∙ 10 ∙ 3500 ∙ 10= 380453,0826= 380,453Faktor kualitas

= 1 1= 13 150 ∙ 10 ∙ 3500 ∙ 10= 796819,0729

3. Diketahui sebuah rangkaian seri kapasitor dengan induktor yang diketahuimemiliki frekuensi resonansi 50 Hz, dan nilai kapasitornya adalah 76,2 µF.Carilah berapa nilai induktor yang terdapat pada rangkaian tersebut.Jawab:penyelesaianDiketahui:

f = 50 Hzπ = 3,14C = 76,2 µF

= 76,2 x 10-6 FDitanya:

Nilai Induktor?Jawab : == 1Maka = 1

= 1(2 ) ∙= 1(2 ∙ 3,14 ∙ 50) ∙ 76,2 × 10= 0,1331


4. Hitunglah frekuensi pada rangkaian yang bersifat resistif ini dan buktikanbahwa XL = XC

Penyelesaian

Diketahui:

Ditanya:

a. Mencari rekuensib. Pembuktian XL = XC

Penyelesaian:a. Mencari rekuensi

b. Pembuktian XL = XC

Dan terbukti bahwa XL = XC


5. Hitunglah frequensi resonansi dari sebuah induktor yang mempunyainduktansi 0,25 H dan Resistansi 50Ω dan di paralel dengan kapasitor 4µF

PenyelesaianDiketahui: = 0,25= 50Ω= 4Ditanya:

F..?Penyelesaian: = 12 1 −

= 12 10,25 × 4 × 10 − 500,25Maka F=156 Hz


DAFTAR PUSTAKA

1. Dosen Rangkaian Listrik 1. Bapak Drs. Faried Wadjdi, M.Pd . Arusbolak-

balik ( AC

2. Giancoli, Douglas C. 2001. Fisikaedisike 5 jilid2. Jakarta :Erlangga.

3. Supryanto. 2006. FisikaUntuk SMA kelas XII. Jakarta :Phibeta.

12. Resume Resonansi

Documents

Transcript of 12. Resume Resonansi