Laporan Akhir Modul 4

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Download File  

1. Jurnal [Kembali]

JURNAL PRAKTIKUM
RLC SERI DAN RLC PARALEL

 

Nama                           : Muhammad Luqman Albani

No. BP                         : 2410952012

Tanggal Praktikum : 6 Mei 2025 

Asisten : 1. vinshen lee
                  2. Putri Aulia Hasanah 

1.     RC Seri

 

Beban	V terukur	I terukur	V pada beban	Impedansi
Xa = 100 ohm	6,10 V	0,0243 A	1,522 V	332,31 ohm
Xb = 100 ohm			1,520 V
Xc = 10 uF			5,17 V

 

2.     RLC Seri

 

Beban	V terukur	I terukur	V pada beban	Impedansi
Xa = 100 ohm	6,10 V	0,0294 A	1,676 V	283,25 ohm
Xb = 1 mH			0,007 V
Xc = 10 uF			5,68 V

 

3.     RLC Paralel

 

Beban	V terukur	I terukur (total)	I1	I2	I3	V pada beban	Impedansi
Xa = 100ohm	6,10 V	18.8 A	0,081 A	0.081 A	0.081 A	5,96 V	0,374 ohm
Xb = 1mH	6,10 V	18.8 A	17,9 A	17,9 A	17,9 A	5,99 V	0,374 ohm
Xc = 10uF	6,10 V	18.8 A	0,029 A	0,029 A	0,029 A	5,98 V	0,374 ohm

 2. Prinsip Kerja [Kembali]

1.       RC Seri

1. Rangkaian RC seri terdiri dari sebuah resistor (R) dan sebuah kapasitor (C) yang disusun secara berurutan atau seri dalam satu jalur rangkaian listrik.

2. Rangkaian ini dihubungkan langsung ke sumber tegangan bolak-balik (AC) sehingga komponen-komponennya akan mengalami perubahan arus dan tegangan secara periodik sesuai dengan frekuensi sumber.

3. Dalam sistem ini, resistor dan kapasitor bekerja bersama untuk meredam efek fluktuasi atau ripple yang muncul akibat sifat bolak-balik dari arus AC.

4. Resistor berfungsi membatasi atau mengurangi besarnya tegangan AC yang diteruskan ke kapasitor, sehingga mencegah lonjakan tegangan secara tiba-tiba.

5. Kapasitor berperan menyimpan energi listrik dalam bentuk medan listrik, lalu melepaskannya kembali saat terjadi perubahan tegangan, sehingga membantu menstabilkan arus yang mengalir dalam rangkaian.
   
   
   Prinsip kerja rangkaian RC seri didasarkan pada fenomena reaktansi kapasitif dan resistansi. Saat tegangan AC diberikan, arus tidak langsung naik karena kapasitor perlu waktu untuk mengisi muatan. Arus maksimum terjadi saat kapasitor mulai penuh dan berkurang kembali saat kapasitor melepaskan muatan. Kombinasi ini menyebabkan adanya pergeseran fasa antara tegangan dan arus serta menghasilkan efek penyaringan (filter) pada sinyal AC.

2. RLC Seri

1. Rangkaian RLC seri terdiri atas tiga komponen utama, yaitu resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C) yang dihubungkan secara berurutan dalam satu jalur konduktif.

2. Rangkaian ini dihubungkan ke sumber tegangan arus bolak-balik (AC), sehingga ketiga komponen tersebut akan merespons perubahan tegangan dan arus secara periodik.

3. Ketiga komponen bekerja sama untuk mengurangi efek fluktuasi (ripple) dalam arus AC dengan cara yang saling melengkapi sesuai karakteristik masing-masing.

4. Resistor berfungsi membatasi atau meredam tegangan AC, sehingga arus tidak melonjak drastis saat terjadi perubahan amplitudo dari sumber tegangan.

5. Induktor menyimpan energi dalam bentuk medan magnet, dan akan menahan perubahan arus secara tiba-tiba dengan menciptakan gaya gerak listrik (ggl) yang berlawanan arah terhadap perubahan arus.

6. Kapasitor menyimpan energi dalam bentuk medan listrik, dan akan mengatur aliran muatan dengan menunda perubahan tegangan, sehingga turut menstabilkan sinyal dalam rangkaian.
   
   
   Prinsip kerja rangkaian RLC seri didasarkan pada kombinasi resistansi, reaktansi induktif, dan reaktansi kapasitif. Ketiganya menciptakan efek resonansi, di mana pada frekuensi tertentu (frekuensi resonansi), reaktansi induktif dan kapasitif saling meniadakan, sehingga hanya resistansi yang memengaruhi arus. Pada kondisi ini, arus dalam rangkaian mencapai maksimum dan tegangan serta arus berada dalam fasa yang sama.

3. RCL Paralel

1. Rangkaian RLC paralel merupakan rangkaian listrik yang terdiri dari resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C) yang disusun secara paralel, yaitu masing-masing komponen dihubungkan ke titik yang sama pada kedua ujung sumber tegangan.

2. Rangkaian ini dihubungkan ke sumber tegangan arus bolak-balik (AC), sehingga ketiga komponen menerima tegangan yang sama namun menghasilkan arus yang berbeda-beda sesuai karakteristiknya.

3. Resistor, induktor, dan kapasitor dalam rangkaian ini bekerja secara bersamaan untuk meredam efek fluktuasi atau ripple yang ditimbulkan oleh tegangan AC yang berubah secara periodik.

4. Resistor mengubah sebagian energi listrik menjadi energi panas, sehingga membantu mengurangi amplitudo arus.

5. Induktor menahan perubahan arus dengan menyimpan energi dalam bentuk medan magnet, dan menciptakan hambatan terhadap perubahan arus yang cepat.

6. Kapasitor menahan perubahan tegangan dengan menyimpan energi dalam bentuk medan listrik, sehingga dapat menyerap kelebihan muatan listrik sesaat dan melepaskannya kembali saat dibutuhkan.
   
   
   Prinsip kerja rangkaian RLC paralel terletak pada interaksi antara arus yang dihasilkan oleh masing-masing komponen. Arus total dalam rangkaian merupakan jumlah vektor dari arus yang melalui resistor, induktor, dan kapasitor. Pada frekuensi tertentu yang disebut frekuensi resonansi, arus dari induktor dan kapasitor saling meniadakan karena berbeda fasa, sehingga arus total menjadi minimum dan hanya bergantung pada resistansi. Ini menghasilkan sifat penyaringan frekuensi yang efektif dalam sistem elektronik.

3. Video Percobaan [Kembali]

Video Percobaan Rangkaian RC seri

Video Percobaan Rangkaian RLC seri

Video Rangkaian Percobaan  RLC Paralel

4. Analisa[Kembali]

1. Analisis Pengaruh R, L, dan C terhadap Sudut Fasa

Dalam sistem arus bolak-balik (AC), sudut fasa (φ) adalah perbedaan waktu antara tegangan dan arus dalam suatu rangkaian. Komponen resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C) memengaruhi sudut fasa ini dengan cara yang berbeda:

• Resistor (R): Arus dan tegangan selalu sefasa (φ = 0°). Artinya, tidak terjadi pergeseran antara gelombang arus dan tegangan.

• Induktor (L): Tegangan mendahului arus sebesar 90° (φ = +90°). Ini terjadi karena induktor menahan perubahan arus, sehingga arus tertinggal terhadap tegangan.

• Kapasitor (C): Arus mendahului tegangan sebesar 90° (φ = -90°). Kapasitor cepat merespons perubahan tegangan, sehingga arus muncul lebih dahulu dibanding tegangan.

Kesimpulan: Sudut fasa suatu rangkaian ditentukan oleh dominasi antara induktansi (L) dan kapasitansi (C). Jika L > C, maka rangkaian bersifat induktif (φ positif). Jika C > L, maka rangkaian bersifat kapasitif (φ negatif). Jika L = C pada frekuensi tertentu, maka sudut fasa = 0°, dan rangkaian dikatakan resonansi.

---

2. Analisis Impedansi pada Rangkaian RC Seri

Rangkaian RC seri terdiri atas resistor dan kapasitor yang dihubungkan secara berurutan, dan dioperasikan pada sumber tegangan AC.

Impedansi total (Z) dari rangkaian RC seri adalah kombinasi antara resistansi dan reaktansi kapasitif:

Sudut fasa (φ) antara tegangan dan arus diberikan oleh:

Karena ${\mathrm{<br>}}_{}$ bersifat negatif, maka sudut fasa bernilai negatif, yang berarti arus mendahului tegangan.

Kesimpulan:

• Impedansi meningkat jika nilai R atau XC meningkat

• Rangkaian bersifat kapasitif, dengan arus mendahului tegangan.
  
  
  

3. Analisis Impedansi pada Rangkaian RLC Seri

Pada rangkaian RLC seri, resistor, induktor, dan kapasitor dihubungkan dalam satu jalur dan dioperasikan dengan tegangan AC.

Impedansi total (Z):

• Jika XL​>XC​, maka φ positif → tegangan mendahului arus (rangkaian induktif).

• Jika XL​<XC​, maka φ negatif → arus mendahului tegangan (rangkaian kapasitif).

• Jika XL​=XC​, maka φ = 0 → resonansi, arus dan tegangan sefasa.

Kesimpulan:

• Impedansi mencapai minimum saat resonansi.

• Sifat rangkaian bergantung pada perbandingan antara XL​ dan XC​.

4. Analisis Impedansi pada Rangkaian RLC Paralel

Dalam konfigurasi ini, resistor, induktor, dan kapasitor disusun secara paralel terhadap sumber tegangan AC.

Karena semua komponen memiliki tegangan yang sama, arus total merupakan hasil penjumlahan vektor dari arus yang melalui masing-masing komponen.

Untuk menghitung impedansi total (Z) pada rangkaian RLC paralel:

Atau dengan menggunakan konduktansi (G) dan admitansi (Y):

Sudut fasa (φ) tergantung pada dominasi konduktansi atau susceptansi. Saat susceptansi nol, terjadi resonansi paralel, di mana arus total minimum dan rangkaian bersifat resistif murni.

Kesimpulan:

• Impedansi total maksimum saat resonansi.

• Sudut fasa tergantung keseimbangan antara L dan C.

• Rangkaian bisa bersifat induktif atau kapasitif tergantung nilai komponen.

 Frekuensi resonansi :

5. Download File[Kembali]

Download File Laporan Akhir [klik disini]

Download Video Percobaan RC Seri [klik disini]

Download Video Percobaan RLC Seri [klik disini]

Download Video Percobaan RLC Paralel [klik disini]