Contoh Soal Resistor dan Induktor Seri

Jeger

April 17, 2017

Posting Komentar

komentar teratas

Terbaru dulu

Contoh Soal Resistor dan Induktor Seri - Pada topik sebelumnya kalian telah belajar tentang karakteristik rangkaian resistor dan induktor murni dengan sumber tegangan arus bolak-balik. Tentu kalian masih ingat bahwa pada rangkaian resistor tidak terjadi perbedaan fase antara arus dan tegangan, sedangkan pada induktor murni, fase tegangan mendahului arus sebesar

\frac{π}{2}

. Nah, pada topik ini, kalian akan belajar tentang rangkaian induktor seri.

A. Analisis Tegangan dan Arus pada Rangkaian Seri R - L

Gambar di bawah ini menunjukkan skema rangkaian seri resistor dan sebuah induktor dengan sumber tegangan arus sinusoidal.

Pertama kalian harus menganalisis tegangan pada ujung-ujung resistor dan induktor.

Pada gambar 2 di atas, VR adalah tegangan pada ujung-ujung resistor dan VL adalah tegangan pada ujung-ujung induktor. Sebagaimana telah kalian ketahui, bahwa fase i sama dengan fase VR sedangkan pada induktor, fase VL mendahului fase i sebesar

\frac{π}{2}

. Dengan demikian, resultan VR dan VL dirumuskan sebagai berikut.

$V = \sqrt{{V_{R}}^{2} + {V_{L}}^{2}}$

Keterangan:
V = tegangan total (V);

VR = tegangan pada ujung-ujung resistor (V); dan
VL = tegangan pada ujung-ujung induktor (V).

Gambar 2 menunjukkan bahwa fase V akan mengalami pergeseran sejauh ϴ. Sudut ini disebut sebagai sudut pergeseran fase tegangan terhadap kuat arus pada rangkaian arus bolak-balik. Besarnya sudut pergeseran fase ini dirumuskan sebagai berikut.

$θ = \tan^{_{- 1}} \frac{V_{L}}{V_{R}}$

Diagram fasor dan grafik persamaan tegangan serta arusnya pada keadaan tersebut dapat kalian lihat pada gambar berikut ini.

B. Impedansi Rangkaian R – L Seri

Sekarang, kalian harus menganalisis beban pada rangkaian seri R – L dengan sumber tegangan arus bolak-balik. Perhatikanlah diagram fasor di bawah ini.

Gambar 3 menunjukkan bahwa, R dan XL saling tegak lurus. Beban total pada rangkaian ini disebut dengan impedansi, yaitu resultan dari resistor dan reaktansi pada induktor. Impedansi disimbolkan dengan Z dan memilki satuan Ohm. Besarnya impedansi rangkaian dinyatakan sebagai berikut.