Suatu rangkaian seri RLC dipasang pada tegangan listrik bolak-balik yang

Berikut ini adalah pertanyaan dari jovifernando pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Suatu rangkaian seri RLC dipasang pada tegangan listrik bolak-balik yang nilai efektifnya 200 V dan frekuensinya 60 Hz. Bila R = 10I , L = 26, 5mH dan C = 106mu * F maka berapakah beda potensial (tegangan) dalam volt antara ujung-ujung L?

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawaban:

$v_L=2,9\cos(60 t+90^{\circ})$

Penjelasan:

Tegangan listrik bolak-balik yang melalui ujung-ujung induktor L secara umum dituliskan sebagai

$\displaystyle\boxed{v_L=V_{\text{L}}\cos(\omega t+90^{\circ})}$

Pertama kita akan cari dahulu Tegangan maksimum yang melalui rangkaian R-L-C dengan hubungan

$\displaystyle\boxed{V_{\text{ef}}=\frac{V_{\text{m}}}{\sqrt{2}}}$

Sehingga

$\displaystyle V_{\text{m}}=200\sqrt{2}\text{ V}$

Selanjutnya kita akan mencari XL

$X_L=\omega L\\X_L=60\text{ Hz}\times 26,5\times10^{-3}\text{H}\\X_L=1.590\times10^{-3}\text{ Hz.H}$

dan juga XC

$\displaystyle X_C=\frac{1}{\omega C}\\\\X_C=\frac{1}{60\text{ Hz}\times 106\times10^{-6}\text{ F}}\\\\X_C=157,2\text{ HZ}^{-1}\text{F}^{-1}$

Kita juga memerlukan arus maksimum yang melalui rangkaian, kita cari menggunakan hubungan

$\boxed{V_{\text{m}}=I_{\text{m}}\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}}$

berarti

$\displaystyle I_{\text{m}}=\frac{V_{\text{m}}}{\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}}\\\\ I_{\text{m}}=\frac{200\sqrt{2}}{\sqrt{(10)^2+(1,59-157,2)^2}}\\\\ I_{\text{m}}\approx1,81\text{ A}$