Pembahasan Soal Ujian Nasional Rangkaian Seri Rlc

Posted on
Rangkaian seri RLC merupakan rangkaian yang terdiri dari sebuah resistor, induktor, dan kapasitor yang disusun seri. Adakalanya rangkaian hanya berupa RL atau RC saja. Rangkaian seri RLC merupakan topik yang juga kerap muncul dalam soal ujian nasional bersamaan dengan rangkaian resistor, aturan Ohm, ataupun aturan Kirchhoff. Pertanyaan yang kerapkali muncul dalam soal merupakan menghitung besar beda potensial antar dua titik dalam rangkaian RLC seri, dan memilih besar kendala dari salah satu komponen RLC.

  1. (UN 2007/2008) Rangkaian RLC dirangkai seri ibarat gambar. 
    Resistor 8 ohm, kumparan 32 mH, dan kapasitor 800 mikro Farad dirangkai seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan 120 V/125 rad/s. Bila saklar S ditutup, maka beda potensial antara titik B dan D merupakan ….

    A. 6 volt     D. 72 volt
    B. 12 volt     D. 96 volt
    C. 48 volt     

    Pembahasan :
    Ingat, pada rangkaian seri arus yang melewati setiap komponen merupakan sama. Yang berbeda merupakan tegangannya alasannya susunan seri berfungsi sebagai pembagi tegangan. Untuk memilih beda potensial antara titik B dan D, maka kita harus mencari berpengaruh arus total yang mengalir dalam rangkaian.

    Dari data pada gambar diperoleh :
    R = 8 Ω.
    XL = ω.L = 125 (0,032 H) = 4 Ω.

    XC=  1=          1= 10 Ω.
    ωC125 (8 x 10-4)

    Selanjutnya kita peroleh impedansi atau kendala total :

    Z=R2 + (XL − XC)2
    Z=82 + (4 − 10)2

    Z = 10 Ω.

    Arus yang mengalir dalam rangkaian :
    V = I.Z
    ⇒ 120 = I (10)
    ⇒ I = 12 Ampere.

    Sekarang perhatikan kembali gambar di atas. Di antara titik B dan D ada dua komponen ialah induktor dan kapasitor. Oleh alasannya itu besar hambatn pada titik itu :

    RBD=(XL − XC)2
    RBD=(4 − 10)2

    RBD = 6 Ω.

    Dengan demikian, beda potensial antara B dan D merupakan :
    VBD = I.RBD
    ⇒ VBD = 12 (6)
    ⇒ VBD = 72 volt (opsi D).

  2. (UN 2005/2006) Rangkaian RL seri dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik ibarat pada gambar di bawah ini. 
     Rangkaian seri RLC merupakan rangkaian yang terdiri dari sebuah resistor PEMBAHASAN SOAL UJIAN NASIONAL RANGKAIAN SERI RLC

    Berdasarkan data pada gambar, maka besar reaktansi induktif merupakan ….

    A. 30 ΩD. 60 Ω
    B. 40 ΩE. 80 Ω
    C. 50 Ω

    Pembahasan :
    Hubungan antara V, VL, dan VR merupakan sebagai berikut :

    VL=V2 − VR2
    VL=10000 − 6400

    VL = 60 Ω.

    Karena arus yang mengalir melalui setiap komponen merupakan sama, maka arus yang mengalir pada rangkaian sanggup dihitung dengan :
    VR = I.R
    ⇒ 80 = I (40)
    ⇒ I = 2 Ampere.

    Dengan demikian, besar reaktansi induktifnya merupakan :
    VL = I.XL
    ⇒ 60 = 2 XL
    ⇒ XL = 30 Ω (Opsi A).

  3. (UN 2008/2009) Rangkaian RLC dirangkai ibarat gambar.

     Rangkaian seri RLC merupakan rangkaian yang terdiri dari sebuah resistor PEMBAHASAN SOAL UJIAN NASIONAL RANGKAIAN SERI RLC

    Jika saklar S ditutup, beda potensial antara titik M dan N merupakan ….

    A. 25 voltD. 110 volt
    B. 55 voltE. 130 volt
    C. 96 volt

    Pembahasan :
    Dari data pada gambar diperoleh :
    R = 8 Ω.
    XL = ω.L = 125 (0,032 H) = 4 Ω.

    XC=  1=          1= 10 Ω.
    ωC125 (8 x 10-4)

    Selanjutnya kita peroleh impedansi atau kendala total :

    Z=R2 + (XL − XC)2
    Z=82 + (4 − 10)2

    Z = 10 Ω.

    Arus yang mengalir dalam rangkaian :
    V = I.Z
    ⇒ 120 = I (10)
    ⇒ I = 12 Ampere.

    Dengan demikian, beda potensial antara M dan N merupakan :
    VMN = I.RMN
    ⇒ VMN = 12 (8)
    ⇒ VMN = 96 volt (opsi D).

Baca Juga:   Pembahasan Soal Un Fisika Perihal Aturan Newton