Rangkaian RC dan pergeseran fasa: analisis dalam domain frekuensi. Latihan 10 - Video 2/2.

sebuah rangkaian filter orde dua, yang terdiri dari dua kapasitor dan dua resistor, disuplai dengan sumber tegangan sinusoidal yang fasa awalnya bukan nol. Tentukan arus yang mengalir melalui setiap elemen rangkaian dan tegangan yang termanifestasi pada terminalnya, serta pergeseran fasanya.
Metode:
1) Mulailah dengan mengubah kapasitor “C” reaktif ke dalam domain frekuensi yang setara, menggunakan bilangan kompleks atau modulus dan fase. Demikian pula, kita mengubah sumber tegangan ke dalam modulus dan fasa.
2) Ketika semua parameter rangkaian telah diubah menjadi modulus dan fase, atau bilangan kompleks, rangkaian akan dianalisis dalam domain frekuensi.
3) Analisis frekuensi menghasilkan arus dan tegangan dalam bentuk modulus dan fase dalam domain frekuensi.
4) Modulus dan fase setiap tegangan dan arus dapat digunakan untuk
tegangan dan arus yang akan diplot dan direpresentasikan pada kerangka referensi ortonormal.
5) Dari plot ini, Anda dapat melihat pergeseran fasa antara arus dan tegangan dalam rangkaian. Namun, Anda juga dapat melihat pergeseran fasa dengan mengamati sudut fasa, yang satu dengan yang lainnya.
6) Akhirnya, modulus dan fase dari setiap tegangan dan arus dalam domain frekuensi dapat diubah kembali menjadi ekspresi yang setara dalam domain waktu, tergantung pada variabel “t”.
Sebenarnya, yang harus kita lakukan adalah menulis fungsi kosinus untuk setiap tegangan dan arus, karena fasor, yaitu modulus dan fase, berasal dari kosinus:
V(t)=COS(W.t+faseV°) dan I(t)=COS(W.t+faseI°), di mana W diketahui dan dalam [Rad/s], dan fasaV° mewakili sudut fasa tegangan, dan fasaI° adalah sudut fasa arus.
Catatan:
Kapasitor C atau induktor L adalah elemen reaktif. Jika sebuah rangkaian hanya memiliki satu elemen reaktif, rangkaian tersebut dikatakan berorde satu; jika memiliki “n” elemen reaktif, rangkaian tersebut dikatakan berorde N. Dalam hal ini kita memiliki dua kapasitor, jadi rangkaiannya adalah orde kedua.