Perhatikan rangkaian RLC berikut ini. Jika impedansi total rangkaian adalah 250 Ω. Jika beda potensial antara titik A dan B adalah 80 V, maka besar tegangan antara B dan D adalah …
A. 20 volt
B. 40 volt
C. 60 volt
D. 80 volt
E. 100 volt
Pembahasan:
Diketahui:
Z (impedansi total) = 250 Ω
R (hambatan) = 200 Ω
VAB (tegangan AB) = 80 V
Ditanyakan: Besar tegangan BD (VBD)?
Jawab:
Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu menggunakan konsep persamaan impedansi pada rangkaian RLC seri dan Hukum Ohm.
Pertama, cari hambatan antara BD dengan persamaan impedansi:
Z = √(R2 + (XL – XC)2)
Keterangan:
Z = impedansi (Ω)
R = hambatan (Ω)
XL = hambatan akibat induktor (Ω)
XC = hambatan akibat kapasitor (Ω)
Masukan nilai yang diketahui ke dalam rumus persamaan impedansi di atas. Maka:
250 = √(2002 + (XL – XC)2)
250^2 = (200^2 + (XL – XC)2)
62.500 = 40.000 + (XL – XC)2
22.500 = (XL – XC)2
XL – XC = 150 Ω
Selanjutnya, Karena rangkaian seri arus yang mengalir sama namun tegangan berbeda. Maka, kita perlu mencari arus yang mengalir menggunakan hukum Ohm:
I = V/R
Keterangan:
I = kuat arus (A)
V = beda potensial (V)
R = hambatan (Ω)
Sehingga:
I = 80/200
I = 0,4 A
Sehingga, beda besar tegangan di BD
VBD = I.(XL – XC)
VBD = 0,4 x 150
VBD = 60 V
Maka, besar tegangan antara B dan D adalah C. 60 volt.
