Fungsi Transfer Sirkuit RL Konstanta Waktu Sirkuit RL sebagai Filter
Resistor dan induktor adalah elemen paling dasar yang bersifat linier (elemen yang memiliki hubungan linier antara tegangan dan arus) dan pasif (yang mengkonsumsi energi). Ketika resistor dan induktor dihubungkan ke sumber tegangan, rangkaian yang diperoleh disebut rangkaian RL.
Jenis Rangkaian RL
Rangkaian RL Seri- Ketika hambatan dan induktor dihubungkan secara seri dengan sumber tegangan. Rangkaian ini disebut rangkaian RL seri.
Rangkaian RL Paralel- Ketika hambatan dan induktor dihubungkan secara paralel satu sama lain dan didorong oleh sumber tegangan, rangkaian yang diperoleh disebut rangkaian RL paralel.
Fungsi Transfer Rangkaian RL Seri
Pertimbangkan rangkaian RL di mana hambatan dan induktor dihubungkan secara seri satu sama lain.
Misalkan Vin adalah tegangan sumber input,
VL adalah tegangan di seberang induktor, L,
VR adalah tegangan di seberang hambatan,
dan I adalah arus yang mengalir melalui rangkaian.
Sekarang, untuk menemukan fungsi transfer, gunakan aturan pembagi tegangan atau potensial. Aturan pembagi tegangan adalah aturan termudah yang digunakan untuk menentukan tegangan output di seberang elemen manapun dalam rangkaian.
Aturan tersebut menyatakan bahwa tegangan yang dibagi antara hambatan berbanding lurus dengan hambatan masing-masing hambatan.
Menggunakan aturan pembagi tegangan, tegangan di seberang induktor VL adalah:
Tegangan di seberang hambatan VR adalah:
Fungsi transfer, HL untuk induktor adalah:
Demikian pula, fungsi transfer, HR untuk hambatan adalah,
Arus
Karena rangkaian ini seri, maka arus di hambatan dan induktor sama dan diberikan oleh:
Konstanta Waktu dalam Rangkaian RL
Konstanta waktu dari rangkaian RL didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan oleh arus untuk mencapai nilai maksimumnya yang dipertahankan selama laju kenaikan awalnya.
Konstanta waktu dari rangkaian RL seri sama dengan rasio nilai induktor terhadap nilai hambatan:
Dimana,
T = konstanta waktu dalam detik,
L = induktor dalam Henry,
R = hambatan dalam ohm.
Dalam rangkaian RL, karena adanya induktor, arus dalam rangkaian tidak meningkat dengan laju yang stabil karena induktor memiliki sifat untuk menentang perubahan arus yang mengalir melaluinya. Jadi, laju peningkatan arus pada awalnya cepat tetapi melambat saat mendekati nilai maksimumnya. Selama setiap konstanta waktu, arus meningkat 63,2% dari jarak sisa yang tersisa. Seperti yang ditunjukkan dalam grafik, diperlukan 5 kali konstanta waktu untuk membangun arus dalam rangkaian RL.
Rangkaian RL Sebagai Filter
Filter Rendah Rangkaian RL
