Perhatikan gambar rangkaian listrik di samping! Simbol V adalah voltmeter. Jika diketahui frekuensi anguler sumber tegangan sebesar 20 rad/s, persamaan tegangan sesaat yang tepat adalah .... a. V = 80 sin 20 t V b. V = 80 sin (20 t + π/2) V c. V = -80√2 sin (20 t - π/2) V d. V = -160√2 sin (20 t - π/2) V e. V = 160 sin (20 t + π/2) V

Jawaban yang benar adalah E. V = 160 sin (20t + π/2) volt. Diketahui: ω = 20 rad/s V efektif = V ef = 80√2 V R = 10 ohm XL = 20 ohm XC = 5 ohm Ditanya: Persamaan tegangan sesaat = V(t) = ...? Jawab: Konsep yang kita gunakan adalah rangkaian seri RLC. Pada rangkaian seri RLC, arus listrik akan sama besar untuk masing-masing komponen, sementara tegangan akan berbeda. Tegangan sesaat sebagai fungsi waktu dinyatakan oleh: V(t) = Vm sin (ωt ± θo) volt. Selain itu, terdapat tegangan efektif yaitu tegangan yang aktual diterima dalam suatu rangkaian listrik RLC. Adapun dirumuskan oleh: V ef = Vm / √2. Sudut fase awal dapat ditentukan dari hubungan XL terhadap XC yang memenuhi: (a). Jika XL > XC, maka arus listrik terlambat sebesar π/2 dari tegangan. (b). Jika XL = XC, maka arus listrik sefase dengan tegangan. (c). Jika XL < XC, maka arus listrik lebih cepat sebesar π/2 dari tegangan. dengan: Vm = tegangan maksimum (V) V ef = tegangan efektif (V) VR = tegangan resistor (volt) VL = tegangan induktor (volt) VC = tegangan kapasitor (volt) XC = reaktansi kapasitor (ohm) XL = reaktansi induktor (ohm) R = resistansi (ohm) θo = sudut fase awal. Dari hubungan tegangan di atas, besar tegangan maksimum adalah: V ef = Vm/√2 Vm = V ef x √2 Vm = 80√2 x √2 Vm = 160 V. Selanjutnya tinjau sudut fase awal dari tiga kondisi di atas. Diamati bahwa XL > XC karena 20 ohm > 5 ohm, sehingga disimpulkan arus listrik terlambat sebesar π/2 dari tegangan. Jadi, persamaan tegangan sesaat yang tepat adalah: V(t) = Vm sin (ωt ± θo) volt V(t) = 160 sin (20t + π/2) volt. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah E.