Impedansi Saluran Transmisi Saluran transmisi dicirikan oleh adanya resistansi dan induktansi seri per satuan panjang dan oleh kapasitansi paralel per-satuan panjang. Nilai-nilai ini menentukan kapasitas penyaluran daya dari masing-masing saluran transmisi dan drop tegangan pada saluran transmisi dalam kondisi berbeban. Resistansi Resistansi arus searah konduktor dinyatakan dengan persamaan berikut Dimana l = panjang konduktor A = luas area melintang konduktor ρ = resistivitas konduktor Namun, ketika arus bolak-balik mengalir melalui konduktor, kepadatan arus tidaklah seragam di seluruh bagian permukaan konduktor, akan tetapi agak lebih dekat ke permukaan. Peristiwa ini disebut dengan skin effect yang membuat resistansi AC menjadi sedikit lebih tinggi daripada resistansi DC pada persamaan (1).
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Impedansi Saluran Transmisi
Saluran transmisi dicirikan oleh adanya resistansi dan induktansi seri per
satuan panjang dan oleh kapasitansi paralel per-satuan panjang. Nilai-nilai
ini menentukan kapasitas penyaluran daya dari masing-masing saluran
transmisi dan drop tegangan pada saluran transmisi dalam kondisi
berbeban.
Resistansi
Resistansi arus searah konduktor dinyatakan dengan persamaan berikut
Dimana
l = panjang konduktor
A = luas area melintang konduktor
ρ = resistivitas konduktor
Namun, ketika arus bolak-balik mengalir melalui konduktor, kepadatan arus
tidaklah seragam di seluruh bagian permukaan konduktor, akan tetapi agak
lebih dekat ke permukaan. Peristiwa ini disebut dengan skin effect yang
membuat resistansi AC menjadi sedikit lebih tinggi daripada resistansi DC
Substitusi nilai persamaan untuk VM ke persamaan untuk IS, dan
menyelesaikannya, maka akan didapatkan persamaan:
Parameter ABCD dari model saluran T adalah:
Saluran transmisi panjang
Saluran transmisi panjang Diagram satu garis dari saluran transmisi ditunjukkan pada gambar berikut:
Panjang saluran transmisi adalah l. Jika diasumsikan ∆x merupakan cuplikan bagian dari saluran transmisi panjang dengan jarak x dari ujung sisi penerima. Tegangan dan arus pada ujung cuplikan ini adalah V dan I sedangkan tegangan dan arus pada awal bagian yang dicuplik adalah V+∆V dan I+∆I. Drop tegangan sepanjang bagian yang dicuplik adalah ∆V. Karena panjang cuplikan adalah ∆x, impedansi seri dan admitansi paralel adalah z∆x dan y∆x. Perlu diperhatikan bahwa impedansi dan admitansi total saluran adalah:
Dari rangkaian, terlihat bahwa
Atau jika dinyatakan dalam limit:
Untuk arus yang mengalir melalui cuplikan ∆x, yaitu:
Suku kedua dari persamaan di atas dapat diabaikan karena merupakan perkalian antara dua kuantitas yang kecil, sehingga bila dinyatakan dalam limit, maka:
Dengan menurunkan kembali persamaan dV/dx = Iz, dan mensubstitusikan persamaan dI/dx = Vy, maka:
Akar-akar dari persamaan di atas terletak pada ±√(yz). Sehingga, hasil akhirnya adalah
Dan jika diturunkan kembali, maka
Persamaan untuk arus
Jika dua kuantitas berikut diberikan:
yang disebut dengan impedansi karakteristik
yang disebut dengan konstanta propagasi
Maka persamaan untuk tegangan dan arus dengan memasukan impedansi karakteristik dan konstanta propagasi yaitu
Jika diasumsikan x = 0. Maka V=VR dan I = IR , sehingga:
Sehingga persamaan untuk A1 dan A2 adalah:
Nilai x adalah panjang saluran l, dan V = VS dan I = IS. Sehingga didapatkan persamaan untuk tegangan dan arus di sisi pengirim adalah: