RANGKAIAN RC.docx

5
RANGKAIAN RC Rangkaian RC adalah suatu rangkaian seri yang tersusun oleh resistor atau penghambat / hambatan dan kapasitor yang terhubung oleh suatu sumber arus atau sumber tegangan. Disini kita memasukkan kapasitor sebagai sebuah elemen rangkaian yang akan menghantarkan kita ke konsep arus-arusyang berubah terhadap waktu. Jika sebuah hambatan dimasukkan didalam rangkaian maka pertambahan muatan dari kapasitor per satuan waktu menuju nilai kesetimbangannya. Sifat rangkaian RCdidalam selama pemuatan dan pelucutan dapat dipelajari dengan sebuah osciloskop. Yang dapat mempertunjukkan pada layar floresensinyagrafik-grafik variasi potensialdengan waktu. Sehingga dapat terlihat perbedaan potensial V terhadap kapasitor dan perbedaan potensial V melalui hambatan sebagai fungsi-fungsi dari waktu.Membandingifasa tegangan di setiap elemen terhadap arus I. Gambar 1.2.1 Rangkaian RC Persamaan rangkaian menurut Kirchoff II (KVL), adalah Vi=V R +V c atau vi=Ri + ………………………………(1) Membandingkan fasa tegangan di tiap elemen terhadap arus I yang mengalir di rangkaian, didapat : VR (tegangan di R) sefasa dengan I, VC (tegangan di kapasitor) tertinggal 90 0 dengan I, sedang Vi (tegangan sumber) tertinggal sebesar dari arus I yang keluar dari sumber, dimana O 0 < < 90 0 . Besar sudut ditentukan oleh perbandingan reaktansi terhadap resistansinya. Beda fasa antara VC dengan arus I, atau antara Vi dengan I, dapat dihitung dengan membandingkan beda fasa antara VC dan VR atau antara Vi dan VR. Rangkaian diferensiator. Perhatikan kondisi dimana VC >> VR. Persamaan vi=Ri + atau Vi=V R +V c praktis hanya ditentukan oleh tegangan kapasitor, Vi ~ VC. Besar arus I, vi=Ri + atau dvi + i = C . Jika tegangan keluaran diambil dari terminal resistor R (Vo = VR), maka besar tegangan keluaran adalah: Vo = R.i = RC …………………….(2) Konfigurasi rangkaian seperti ini disebut rangkaian diferensiator, karena tegangan keluaran Vo ,merupakan

Transcript of RANGKAIAN RC.docx

RANGKAIAN RCRangkaian RC adalah suatu rangkaian seri yang tersusun oleh resistor atau penghambat / hambatan dan kapasitor yang terhubung oleh suatu sumber arus atau sumber tegangan. Disini kita memasukkan kapasitor sebagai sebuah elemen rangkaian yang akan menghantarkan kita ke konsep arus-arusyang berubah terhadap waktu. Jika sebuah hambatan dimasukkan didalam rangkaian maka pertambahan muatan dari kapasitor per satuan waktu menuju nilai kesetimbangannya. Sifat rangkaian RCdidalam selama pemuatan dan pelucutan dapat dipelajari dengan sebuah osciloskop. Yang dapat mempertunjukkan pada layar floresensinyagrafik-grafik variasi potensialdengan waktu. Sehingga dapat terlihat perbedaan potensial V terhadap kapasitor dan perbedaan potensial V melalui hambatan sebagai fungsi-fungsi dari waktu.Membandingifasa tegangan di setiap elemen terhadap arus I.

Gambar 1.2.1 Rangkaian RCPersamaan rangkaian menurut Kirchoff II (KVL), adalah Vi=VR+Vc atau vi=Ri + (1) Membandingkan fasa tegangan di tiap elemen terhadap arus I yang mengalir di rangkaian, didapat : VR (tegangan di R) sefasa dengan I, VC (tegangan di kapasitor) tertinggal 900 dengan I, sedang Vi (tegangan sumber) tertinggal sebesar dari arus I yang keluar dari sumber, dimana O0 < < 900.Besar sudut ditentukan oleh perbandingan reaktansi terhadap resistansinya. Beda fasa antara VC dengan arus I, atau antara Vi dengan I, dapat dihitung dengan membandingkan beda fasa antara VC dan VR atau antara Vi dan VR. Rangkaian diferensiator. Perhatikan kondisi dimana VC >> VR. Persamaan vi=Ri + atau Vi=VR+Vc praktis hanya ditentukan oleh tegangan kapasitor, Vi ~ VC. Besar arus I,vi=Ri + atau dvi+ i = C.Jika tegangan keluaran diambil dari terminal resistor R (Vo = VR), maka besar tegangan keluaran adalah:Vo = R.i = RC .(2)Konfigurasi rangkaian seperti ini disebut rangkaian diferensiator, karena tegangan keluaran Vo ,merupakan diferensiasi dari tegangan masukan Vi. Semacam persyaratan agar rangkaian berlaku sebagai sebuah diferensiator, yaitu kondisi dimana VC>>VR>> (VC>>VR), adalah impedansi C juga harus jauh lebih besar dari R. analisis ini menunjukkan impedansi C, akan besar pada

Atau, , bila didefinisikan frekuensi atau , maka impedansi C besar akan terjadi pada frekuensi dengan rentang lebih kecil/rendah dari ; ketidaksamaan RC (Vo . Dengan perkataan lain, rangkaian ini hanya meneruskan sinyal pada frekuensi kerja yang lebih tinggi dari 1/Rc, Jadi rangkian ini selain berfungsi sebagai diferensiator juga merupakan suatu high pass filter (HPF) atau rangkaian filter lolos frekuensi tinggi sederhana. Dari persamaan Vi= Ri + atau Vi= VR+VC, bila keluaran diambil dari kapasitor, VC = Vo : untuk VR>>VC, maka Vi atau i = , diperoleh hubungan Vo=Vc terhadap masukan Vi sebagai berikut:Vo = ..(6)Rangakaian dengan persyaratan ini dikenal sebagai rangkaian integrator. Dalam bentuk fasor, hubungan di atas dapat dituliskan sebagai berikut:VR>>VC atau VR>>VC>>IR>> atau atau fo=, ,maka >>1 Dari persamaan Vi = VR+VC, bila terjadi di kondisi dimana Vo=VC, dapat dituliskan:....................(7)Untuk , akan diperoleh . Dengan persyaratan ini, rangkaian membentuk sebuah rangkaian low pass filter (LPF) filter lolos frekuensi rendah).

RANGKAIAN RLRangkaian RL adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari resistor atau hambatan dan inductor, yang terhubung secara langsung terhadap simber arus atau sumber tegangan. Bila kontak saklar ditutup maka arus didalam hambatan mulai naik. Seandainya inductor tersebut tidak ada , maka arus akan naiak dengan cepat. Akantetapi, karena adanya inductor, maka sebuah tegangan yang muncul didalam rangkaian tersebut, dari hkum Lenz, maka tegangan gerak elektrik ini menentang kenaikan arus, yang berarti polaritas tegangan gerak elktik baterai.Jika terminal terminal osciloskop dihubungkan melalui hambatan, maka bentuk gelombang yang dipertunjukkan akan membentuk gelombang dari arus di dalam rangkaian tersebut karena penurunan potensial melalui R yang menentukan penyimpangan osciloskop, adalah di berikan oleh V=IR.

Analisa pada rangkaian RL (lihat gambar di halaman berikut) dapat dilekukan dengan cara yang sama seperti pada rangkaian RC. Menurut hukum Kirchoff II (KVL),Vi = R.i + L .(8)a. Vi = VR + VL; VR sefasa dengan I, VL mendahului 90o terhadap i, dan Vi mendahului 90o terhadap i (dimana 0o