PPT RESONANSI RANGKAIAN

26
RESONANSI LISTRIK PADA RANGKAIAN RLC DAN ALIH TEGANGAN LAILATUL KHAIRIAH (1305786) YORA FLORENSIAN (1305730)

description

Power point mengenai resonansi rangkaian, yaitu arus bolak balik, RLC Seri, RLC Paralel, dan juga RL Seri, RC seri, dan Alih tegangan.

Transcript of PPT RESONANSI RANGKAIAN

Page 1: PPT RESONANSI RANGKAIAN

RESONANSI LISTRIK PADA RANGKAIAN RLC DAN ALIH TEGANGAN

LAILATUL KHAIRIAH (1305786)YORA FLORENSIAN (1305730)

Page 2: PPT RESONANSI RANGKAIAN

ARUS SINUSOIDA• i(t)=Im sin(t + o)

i(t) arus sesaat Ampere(A) Im arus maksimum Ampere (A)

(t +o) fassa radian

frekuensi rad/s =2f =2 /T f frekuensi herz=1/s T perioda s o fassa awal radian

Page 3: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Besaran efektif

• Im arus maksimum terbaca pada Osiloskop

• Irms =Ieff = terbaca pada alat ukur2mI

Im

T

Ipp

Page 4: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Arus melalui Resistor

~

i(t)

RMisalkan i(t)=Im cos (t)

Vab=VR=ImR cos (t)

= VmRcos (t)

-VmR=ImR

-Tegangan pada R sefassa dengan arus

i(t) VR

Im

Diagram fasor

a b

ImR

Page 5: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Rangkaian Hambatan Murni

Rangkaian Hambatan InduktifSebuah kumparan induktor mempunyai induktansi diri L

dipasangkan tegangan bolak-balik V, maka pada ujung2 kumparan timbul GGL induksi

Hambatan induktif XL mempunyai harga :

XL = hambatan induktif (Ohm)

tii

tVV

m

m

sin

sin

dt

diL

)sin(

sin

21

tii

tVV

m

m

LfLX L .2.

Page 6: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Arus melalui Kapasitor• i(t) = Im cos ( t)

• Vab=VC=Q/C

= ~ = =VmCcos(t -/2)

- VmC = ImC ,

- C = ohm()- Tegangan pada kapasitor tertinggal /2 dari i(t)

dttIC m )cos(1

)2

cos(Im

tC

C1

i(t)

C

i(t)

Im

VC

Im C

a b

Page 7: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Rangkaian Hambatan Kapasitif

kapasitor dengan kapasitas C dihubungkan dg tegangan bolak-balik V, maka pada kapasitor itu menjadi bermuatan, sehingga pada plat2nya mempunyai beda potensial sebesar

Besar hambatan kapasitif XC :

C

QV

)sin(

sin

21

tii

tVV

m

m

CfCXC .2

1

.

1

Page 8: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Arus melalui Induktor• i(t)=Im cos(t)

• Vab=VL=

= ImLcos(t+/2)

= VmLcos(t+/2)

- VmL=ImL

- L = L ohm()- Tegangan pada induktor mendahului i(t) sebesar /2

dtdiL

~

VL

i(t)

Im

ImL

L

i(t)

Diagram fasor

Page 9: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Rangkaian R-L SeriHambatan seri R dan XL dihubungkan dg teg. bolak-balik V.

Hukum Ohm I :VR = beda potensial antara ujung2 R

VL = beda potensial antara ujung2 XL

Besar tegangan total V ditulis secara vektor :

Hambatan R dan XL juga dijumlahkan secara vektor :

Z = impedansi (Ohm)

Kuat arus yg mengalir pada rangkaian ini adalah :

LL

R

iXV

iRV

22LXR

V

Z

Vi

22LR VVV

22LXRZ

Page 10: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Rangkaian R-C Seri

Hambatan seri R dan XC dihubungkan dg teg. bolak-balik V.

Hukum Ohm I :VR = beda potensial antara ujung2 R

VC = beda potensial antara ujung2 XC

Besar tegangan total V ditulis secara vektor :

Hambatan R dan XC juga dijumlahkan secara vektor :

Z = impedansi (Ohm)

Kuat arus yg mengalir pada rangkaian ini adalah :

CC

R

iXV

iRV

22CXR

V

Z

Vi

22CR VVV

22CXRZ

Page 11: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Resonansi RLC Seri

Page 12: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Resonansi RLC Seri

Frekuensi resonansi akan terjadi, apabila komponen kapasitif saling menghapuskan dengan komponen induktifnya (ωL = 1/ ωC), dan rangkaian akan bersifat sebagai tahanan murni (Z=R).Frekuensi resonansi = ω0 , maka :

Page 13: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Rangkaian RLC Seri• R,L dan C dirangkai seri di aliri arus i(t)=Im cos(t)

• Vab=VR+VL+VC

= ImR cos(t)+ImLcos(t+/2)+

ImCcos(t-/2)

Dengan cara fasor diperoleh:Vab=Vmcos(t+)

R L C

i(t)

~

Page 14: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Rangkaian R-L-C SeriHambatan seri R, XL dan XC dihubungkan dg teg. bolak-balik V.

Hukum Ohm I :VR = beda potensial antara ujung2 R

VC = beda potensial antara ujung2 XC

VL = beda potensial antara ujung2 XL

Besar tegangan total V ditulis secara vektor :

Hambatan R, XL dan XC juga dijumlahkan secara vektor :

Z = impedansi (Ohm)

Kuat arus yg mengalir pada rangkaian ini adalah :

CC

LL

R

iXV

iXV

iRV

22 )( CL XXR

V

Z

Vi

22 )( CLR VVVV

22 )( CL XXRZ

Page 15: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Rangkaian ResonansiJika dalam rangkaian RLC seri XL = XC maka

Arus efektif pada rangkaian akan mencapai harga terbesar yaitu pada

Dikatakan rangkaian dalam keadaan resonansi. Dalam hal ini berlaku

Jadi frekuensi resonansinya adalahC

L

XX CL

1

R

Vi

LCf

2

1

RRZ 02

Page 16: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Diagram fasor RLC seri• Vm=ImZ

• L> C tegangan mendahului arus• L< C tegangan tertinggal arus

2222 )( CLRZ

Rtg CL

1

VmR

VmL

VmC

Vm

RC

LZ

Page 17: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Resonansi RLC seri• Vm maksimum Z minimum

• L= C LC

1

res

Page 18: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Daya rata-rata rangkaian RLC seri

• Hk Joule P =iV=Im2Zcos(t)cos(t+)

• Daya rata-rata

faktor daya

T

m ttT

ZIP0

2 )cos()cos(1

)cos(2

1 2 ZIP m

Page 19: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Rangkaian R,L,C Paralel

• R,L dan C dirangkai paralel, dihubungkan sumber v(t)=Vmcos(t)

~vs(t)

i(t)

R

C LiC(t)

iL(t)

iR(t)

Page 20: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Analisa Rangkaian• i(t)=iR(t) +iC(t)+iL(t)

• iR(t)=v(t)/R =

• iC(t)=

• iL(t)=

• i(t)=

)cos( tR

Vm

dt

dvC

dt

dQ

vdtL

1

)

2cos(

1)

2cos(

1)cos(

1

tttR

VLC

m

Page 21: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Diagram Phasor

• Phasor ArusImC

ImR

ImL

Im

22111

Lcmm RVI

221111

LCRZ

LCres

1

Page 22: PPT RESONANSI RANGKAIAN

• Hubungan antara harga maksimum dan efektifVef = tegangan efektif (V)

Vm = tegangan maksimum (V)

ief = arus efektif (A)

im = arus maksimum (A)

• Hubungan antara harga maksimum dan rata-rataVr = tegangan rata-rata (V)

Vm = tegangan maksimum (V)

ir = arus rata-rata (A)

im = arus maksimum (A)

2

2

mef

mef

VV

ii

m

r

mr

VV

ii

2

2

Page 23: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Daya Arus Bolak-balik

Daya dalam arus searah dirumuskan P = V.i, dengan V dan i harganya selalu tetap.

Tetapi untuk arus bolak-balik daya listriknya dinyatakan sebagai : perkalian antara tegangan, kuat arus dan faktor daya.

Dengan :P = daya listrik bolak-balik (Watt)V = tegangan efektif (V)i = kuat arus efektif (A)Z = impedansi rangkaian (Ohm)Cos θ = faktor daya =

cosatau cos 2ZiPViP

Z

Rcos

Page 24: PPT RESONANSI RANGKAIAN

B. Alih Tegangan

Rangkaian setara Thevenin = jaringan satu gerbang (gerbang keluaran).

Rangkaian setara Thevenin dua gerbang (gerbang keluaran dan masukan).

Contohnya adalah rangkaian setara suatu penguat.

Page 25: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Gambar Rangkaian setara suatu penguat.

Page 26: PPT RESONANSI RANGKAIAN

Gambar Penguat dengan sumber isyarat dan beban