Rangkaian AC Resistor–Kapasitor Paralel: Analisis, Impedansi, dan Hukum Ohm
Membangun contoh seri, kami sekarang menyambungkan resistor dan kapasitor yang sama secara paralel untuk mengamati bagaimana perilaku AC berubah.
Rangkaian R-C paralel.
Resistor dan Kapasitor dalam Paralel
Dengan sumber daya beroperasi pada frekuensi yang sama dengan kasus seri, resistor (R) dan kapasitor (C) mempertahankan nilai resistansi dan kapasitansi yang identik. Akibatnya, impedansi individu (Z) mereka juga identik. Kami memulai analisis dengan tabel nilai yang diberikan berikut:
Dalam topologi paralel, tegangan di setiap cabang sama, jadi tegangan sumber total (10 V∠0°) muncul di setiap kolom:
Perhitungan Menggunakan Hukum Ohm
Menerapkan Hukum Ohm (I = E/Z) secara vertikal, kami menghitung arus cabang untuk resistor dan kapasitor:
Sama seperti dalam rangkaian DC, arus cabang dalam jaringan AC paralel dijumlahkan untuk menjadi arus total, sesuai dengan Hukum Arus Kirchhoff:
Kami dapat menentukan impedansi total dengan menerapkan Hukum Ohm lagi (Z = E/I) pada kolom “Total”. Rumus reciprok yang sama yang digunakan untuk resistansi paralel juga berlaku untuk konfigurasi impedansi paralel apa pun:
Hubungan ini berlaku untuk semua jenis impedansi—baik resistif murni, induktif, kapasitif, atau campuran—karena impedansi berperilaku sebagai kuantitas kompleks dalam analisis AC.
Sementara metode reciprok mungkin tampak melelahkan tanpa kalkulator yang mampu menangani aritmetika kompleks, kedua pendekatan—penerapan langsung Hukum Ohm atau rumus reciprok—menghasilkan impedansi total yang sama.
Kesimpulan Utama
- Impedansi paralel digabungkan melalui rumus reciprok: Z_total = 1/(1/Z1 + 1/Z2 + … + 1/Zn). Ingatlah untuk menggunakan bilangan kompleks, bukan skalar.
- Hukum Ohm dalam rangkaian AC tetap berlaku: E = I·Z; I = E/Z; Z = E/I.
- Ketika resistor dan kapasitor coexist dalam cabang paralel, impedansi total yang dihasilkan memiliki sudut fase antara 0° dan –90°, sementara arus cabang berkisar 0° hingga +90°.
- Rangkaian AC paralel mencerminkan prinsip inti dari versi DC-nya: tegangan seragam di semua cabang, arus cabang ditambahkan, dan pengurangan impedansi melalui aturan reciprok.
Sumber Terkait
- Lembar Kerja Rangkaian AC Seri dan Paralel
