Dalam rangkaian listrik, komponen pendukung seperti hambatan dan kapasitor memiliki fungsi penting. Hambatan berperan dalam mengatur besarannya arus yang mengalir, sementara kapasitor digunakan sebagai penampung muatan listrik untuk dirilis kembali saat dibutuhkan.
Di sini, kita berbicara tentang rangkaian seri yang terdiri dari hambatan sebesar 80 Ohm dan kapasitor dengan reaktansi kapasitif sebesar 60 Ohm. Rangkaian ini dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik dengan tegangan efektif sebesar 300V. Kemudian kita akan mencari nilai tegangan efektif pada kapasitor.
Dalam rangkaian seri, nilai tegangan efektif pada komponen dapat ditemukan dengan menggunakan hukum Ohm yang diperluas. Tegangan efektif pada suatu komponen sama dengan hasil perkalian arus yang mengalir dengan impedansi dari komponen tersebut.
Namun, untuk menemukan nilai arus, kita harus menghitung terlebih dahulu nilai impedansi total rangkaian. Impedansi total dalam rangkaian dapat ditemukan dengan menggunakan teorema Pythagoras karena sumber adalah arus bolak-balik, yang berfungsi pada permukaan fasa.
Dimana R adalah resistansi dan X adalah reaktansi kapasitif. Dalam kasus ini, nilai R adalah 80 dan nilai X adalah 60, oleh karena itu impedansi total rangkaian adalah:
Z = v(80^2 + 60^2) = 100 Ohm
Dengan mengenal nilai tegangan efektif total dan impedansi total, kita sekarang dapat menghitung arus total dalam rangkaian:
I = V/Z = 300/100 = 3A
Selanjutnya, kita dapat mencari nilai tegangan efektif kapasitor dengan cara mengalikan total arus dengan reaktansi kapasitif kapasitor yang diberikan oleh, Vc = I.Xc
Sehingga tegangan efektif pada kapasitor adalah:
Vc = 3 * 60 = 180V
Oleh karena itu, dalam rangkaian ini, tegangan efektif pada kapasitor adalah 180 Volt.
