Top Banner

of 26

RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

Jul 06, 2018

Download

Documents

Bayun Kurniawan
Welcome message from author
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
  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    1/26

    ANALISA RANGKAIAN ARUS SEARAH

    Elektronika adalah teknik yang menerapkan kelakuan arus listrik yang mengalir dalam

    suatu devais seperti pada tabung elektron dan devais semikonduktor dioda! transistor! op"amp!

    gerbang elektronik! dll# akibat medan listrik maupun medan magnet! seperti Hall E$$e%t sensor 

    dan Hall E$$e%t s&it%h'

    (alam elektronika! suatu devais komponen# elektronika bisa dikelompokkan men)adi

    komponen pasi$ dan komponen akti$' Komponen pasi$! yaitu komponen elektronik yang tidak 

    terdapat sumber listrik sumber arus*tegangan#' +eberapa %ontoh komponen pasi$ adalah

    hambatan! induktor! kapasitor! termistor! $otoresistor! saklar toggle! push"button! rotary#! relay!

    moving %oil konektor! dll'

    Sedangkan komponen akti$ adalah komponen elektronika yang memiliki sumber listrik 

    internal sumber tegangan! sumber arus#' +eberapa %ontoh komponen akti$ adalah devais

    semikonduktor misalnya dioda! transistor! U,- uni )un%tion transistor#! .E- $ield e$$e%ttransistor#! op"amp! $ototransistor! tabung elektron! dll #' /enggunaan devais elektronika sering

    kali lebih unggul dibandingkan dengan devais mekanik maupun elektromekanik' +eberapa

    keunggulan devais elektronik tsb diantaranya adalah0

    •  pada devais elektronik tanggapan terhadap &aktu )auh lebih %epat dibandingkan

    dengan devais mekanik apapun' 1ontoh0 Saklar elekronik dibandingkan dengan

    saklar mekanik'

    • tanggap terhadap perubahan besaran $isis seperti pada perbedaan suhu! gaya! &arna!

    dll sehingga dapat dipergunakan sebagai sensor'

    • dapat mengambil sinyal input listrik yang ke%il dan memperkuat sinyal tsb dengan

    karakteristik yang sama! sehingga in$ormasinya tidak hilang'

    • dapat memiliki si$at sebagai konduktor listrik pada suatu arah tertentu dan bersi$at

    sebagai isolator pada arah yang lainnya'

    (evais elektronika beroperasi berdasarkan ide pengontrolan arus dari partikel

     bermuatan' (engan demikian material yang dipergunakan untuk devais elektronika harus

    mampu menghasilkan sumber partikel bermuatan dan mudah dikontrol' /ada devais

    semikonduktor partikel bermuatan itu adalah elektron dan hole! sedang pada tabung transistor 

    adalah elektron'

    /erpindahan muatan ter)adi akibat dri$t dan di$usi' Arus dri$t adalah perpindahan

    muatan akibat adanya medan listrik! sedangkan arus di$usi adalah perpindahan muatan akibat

    distribusi muatan yang tidak uni$orm gradien konsentrasi muatan#'

    /erkembangan elektronika itu demikian pesatnya! barangkali perkembangan elektronika

     bisa ditandai dengan dengan penemuan tabung sinar katoda oleh Hittor$ dan 1rookes padatahun 2345'

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    2/26

    /erkembangan ini terus belan)ut sampai saat ini sebagai akibat dari berbagai kontribusi

    oleh para ilmu&an matematika! $isika! teknik dan para penemu lainnya' /erkembangan ini

    diantaranya ditun)ukkan dalam tabel sbb0

    -abel 2 Ringkasan /erkembangan -eknologi Elektronika

    -a

    hun

    Inventor 1atatan

    23

    45

    Hitt$or$ dan 1rookes 6empela)ari tabung sinar katoda

    6a7&ell mengembangkan teori radiasi

    elektromagnetik 

    23

    38

    -'A' Edison mengamati konduksi elektronik di

    dalam vakum

    23

    33

    Hert9 mendemontrasikan keberadaan

    gelombang radio seperti yang diprediksi

    oleh 6a7&ell

    23

    5:

    ,',' -ompson menentukan e*m dari elektron

    25

    ;2

    6ar%oni melakuan komunikasi &ireless di

    lautan

    Atlantik 

    Einstein menemukan e$ek $otolistrik 

    25

    ;<

    .leming membuat tabung elektron yang

     pertama! yaitu detektor dioda yang

    meman$aatkan e$ek Edison

    25

    ;4

    (e.orrest menemukan trioda yang dipakai

    sebagai

    ampli$ier 

    25

    2=

    Amstrong regenerati$ detektor yang sensiti$ dan

    os%ilator 

    25

    =<

    >&orykin menemukan tabung gambar  

    25

    85

    >&orykin menemukan $otomulti$lier  

    ?atson"?att ide pembuatan RA(AR radio

    dete%tion and

    ranging#

    25

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    3/26

    25

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    4/26

    =' osilator yang menghasilkan $rekuensi tinggi sebagai $rekuensi %arrier pemba&a#'

    8' modulator yang ber$ungsi menggabungkan modulasi# gelombang bunyi agar dapat

    ditumpangi oleh gelombang pemba&a'

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    5/26

    o .isis otasi

    2 6uatan

    Listrik 

    1oloumb<

    1#

    e B " 2!4;= 7 10−19  1

    = Gaya

    Listrik 

    . ne&ton

    N#

    ´ F 12=

      1

    4 πε 0

    Q1

    Q2

    r2  ê

    r

    8 6edan

    Listrik 

    E C*m! N*1 ⃗E=

     F 

    Q

    < Energi ? k?hD )oule ?B/   ∆ t

      W =∫a

    b

     ⃗F .⃗ dl=Q

    1Q

    2

    4 π ε0

    ∫a

    bê

    r.⃗ dl

    r2

    Ker)a tidak bergantung pada

    lintasan yang dilalui oleh muatan'

    Ker)a yang dilakukan oleh muatan

    dalam satu lintasan tertutup sama

    dengan nol konservati$'

    @ +eda

    -egangan

    beda

     potensial#

    C volt C#21=¿V 2−V  1=∫

    V 1

    V 2

    dV =∫ E . ds

    V ¿

     

    ker)a yang dilakukan muatan listrik 

    untuk mela&an medan listrik E

    untuk memindahkan satu unit

    muatan dari titik 2 ke ='

    4 Arus

    Listrik 

    I ampere

    A# B %oloumb*s

     I =dq

    dt 

     perpindahan muatan persatuan

    &aktu

    : (aya / ?att B ,*s / B V 2−V 1 . I 3 6edan

    magnet

    + -

    5

    '

    .luks

    magneti%

    ?b   Φ

    ∮B.ds

     

    Sedangkan -abel 8 merupakan beberapa %ontoh komponen listrik pasi$! berikut notasi

    dan simbul yang dipakai'

    -abel 8 +eberapa Komponen /asi$ 

    Komp

    onen

     No

    tasi

    Simbol Satuan Keterangan

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    6/26

    Hamb

    atan

    R ohm B F C B R'I

    Untuk R konstan ⇒

    hambatan linear ohmi%#!

    sedangkan )ika R tidak konstan

    ⇒ hambatan tak 

    linear non ohmi%#Kapas

    itor 

    1 $arad B . I =C 

     dV 

    dt 

    Induk 

    tor 

    L henry B H   V = L∫ idt 

     

    Konduktivitas Listrik 

    Elektron dalam metal terus"menerus bergerak! arahnya berubah )ika ter)adi tabrakan'Se%ara netto )umlah elektron yang berpindah pada suatu luas penampang besarnya nol

    akibatnya arusnya )uga nol' 6udah atau sukarnya suatu bahan dialiri oleh arus listrik 

     bergantung pada konduktivitas listrik dari bahan tsb' Se%ara matematik relasi antara rapat arus

    , (J =   I  A )   dengan medan listrik E# yang bersi$at linear yang dinyatakan sebagai0 , B E'(engan pemberian medan listrik ini akan berakibat elektron akan bergerak dengan ke%epatan

    dri$t sebesar v B E! dengan 0 mobilitas elektron'Gambar berikut menun)ukkan N elektron pada konduktor sepan)ang L dengan luas

     penampang A'

    Konduktivitas listrik bergantung pada material yang digunakan!

    suhu! tekanan dan besaran $isis lainnya'

    Andaikan sebuah elektron diper%epat se%ara bebas selama &aktu ! elektron ini akan

     bertabrakan dengan atom atau elektron lainnya! per%epatan elektron itu adalah0

    a= F 

    m

    eE

    m

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    7/26

    Untuk per%epatan konstan! ke%epatan elektronnya adalah0

    v=eEτ 

    m

    ,ika kerapatan elektron di dalam konduktor itu adalah n! maka kerapatan arusnya

    adalah0

    J =nev=n e

    2τE

    m

    Konduktivitas bahan bergantung pada )umlah elektron bebas dan &aktu tumbukan rata"

    rata! yaitu0

    σ =n e

    2τ 

    m  =ne

    dengan 0 mobilitas'

    (engan %ara lain! bisa diambil dari de$inisi kerapatan arus! yaitu

    J =  I  A= !ev

     LA =nev=neE=σE

    (engan n 0 konsentrasi ele%tron n= ev

     LA=

    ev

    J B ne 0 rapat muatan!

    0 konduktivitas , B E Hukum hm'

    B nev

    Resistivitas

    Resistivitas adalah kebalikan dari konduktivitas!  "=1

    σ   sedangkan hambatan dari

    suatu konduktor adalah integrasi dari resistivitas per unit luas penampang untuk sepan)ang

    suatu konduktor tsb!  #=∫   " A

     dl ' Untuk konduktor uni$orm dengan pan)ang L! luas

     penampang A! hambatannya adalah  #= "  l

     A  '

    1ontoh0 /ada tembaga! diketahui0

     )umlah elektron bebas n B 3'@M   1028

    m−3  ! dan

    hambat )enis"nya J B2':M   10−8 m atau

    mobilitasny  =  1

    ne"=4,3$10−3 m2/Vs  

    Andaikan pada ka&at tembaga itu dialiri arus dengan0

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    8/26

    kerapatan sebesar 2!;;M   10−4  A*   m

    2  artinya di ka&at itu ada medan listrik 

    sebesar

    E B J , B2':M   10−6  C*m dan elektron bergerak dengan ke%epatan dri$t sebesar 

      v= J 

    ne=7,3$10

    −5m/s

    Sehingga dapat dihitung

    &aktu rata"rata antar tumbukan sebesar τ =mv

    eE=2,4$10−14 s

    1ontoh0 /ada kondisi tipikal %ua%a normal ada medan listrik sebesar 2;; C*m yang arahnya

    ke ba&ah menu)u pusat bumi#' -entukan muatan ekivalen di pusat bumi dan resistivitas

    atmos$ir )ika total arus yang mengalir di atmos$ir itu ke bumi adalah sebesar =;;; A'

    (ari medan listrik  E=  1

    4π ε0

    Q

    r2

    artinya Q=4 π ε0 r2 E  

    diketahui )ari")ari bumi r B 4'

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    9/26

    hukum hm! yaitu resistivitas tak bergantung konstan# terhadap medan listrik yang

    diberikan atau arus kerapatan arus

      E B J ,

    atau

    ( V  I  )=( #A I  )(   I  A )Sehingga persamaan ini dapat dinyatakan sebagai0

    C B R I!

    (alam rangkaian listrik! hukum hm dapat digambarkan sbb0

     

    /ersamaan di atas ini digunakan untuk sinyal arus (1! sedangkan untuk sinyal A1!

    vt# B R it#!

    dengan C 0 tegangan (1! invarian terhadap &aktu!

    vt# 0 tegangan A1! varian terhadap &aktu!

    I 0 arus (1! invarian terhadap &aktu!

    it# 0 arus A1! varian terhadap &aktu!

    R 0 hambatan! suatu besaran konstan'

    Ada banyak divais atau komponen yang tidak mengikuti hokum hm' +erdasarkan

    hukum hm! hubungan antara tegangan dan arus bersi$at linear! )ika hubungannya tidak 

    linear! maka devais itu dikenal sebagai devais non"ohmik' Untuk divais ini representasi gra$is

    diperlukan! seringkali dinyatakan sebagai kurva karakteristik C"I dari divais yang

     bersangkutan'

    /ada komponen RL1 pasi$! ada beberapa si$at yang perlu diingat! diantaranya adalah0

    Hambatan adalah ukuran kemampuan dari suatu devais untuk mendisipasi energi

    se%ara irreversibel /R B R i=#'

    Induktansi adalah ukuran kemampuan dari suatu devais untuk menyimpan energi

    dalam medan magnet ?L B Q L i=#'

    Kapasitansi adalah ukuran kemampuan dari suatu devais untuk menyimpan energi

    dalam medan listrik ?1 B Q 1 v=#'

    Energi yang tersimpan dalam elemen listrik bersi$at kontinu terhadap &aktu'

    Arus dalam induktor tidak boleh berubah sesaat -egangan pada kapasitor tidak boleh berubah sesaat'

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    10/26

    /embahasan kapasitor dan induktor diberikan pada bab berikutnya'

    1atatan

    +eberapa hal yang perlu diperhatikan dalam elemen listrik! misalnya hambatan diantaranya

    adalah Rating dan nilai standar'

    2' Rating

    Sebuah komponen ada batas ker)a operasinya! dinyatakan dalam rating! umumnya

    dinyatakan dalam /ma7' ,ika dioperasikan mele&ati rating tsb maka komponennya akan

    rusak' Untuk hambatan arus maksimum dinyatakan sebagai0

     I ma'=√ ( ma'

     #

    sedangkan tegangan maksimum pada hambatan tsb adalah 0

    V ma'= (ma' #

     

    1ontoh0 R B 52 dan 2;;'

    (isamping itu ada standar E48 dan E96'

    Umumnya bahan yang digunakan untuk membuat hambatan adalah karbon! $ilm metal!

    $ilm karbon dan &ire &ound' Hambatan &ire"&ound memiliki presisi tinggi ;';2 2# dan

    dengan rating

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    11/26

    daya yang )uga tinggi! namun ukurannya besar dan bersi$at indukti$ sehingga tidak 

    dapat digunakan untuk $rekuensi tinggi T2 kH9#'

    Hambatan $ilm metal )uga memiliki presisi tinggi ;'2 2# dan relati$ stabil' Namun

     bersi$at kapasiti$ sehingga tidak dapat digunakan untuk $rekuensi tinggi T 2 6H9#'

    Sedangkan hambatan karbon relati$ umum digunakan! karena murah dan relati$ dapat

    digunakan untuk berbagai rentang $rekuensi! namun tingkat ke"presisi"annya rendah @  

    =;# dan )uga relative tidak begitu stabil'

     Nilai hambatan yang tersedia adalah ;!;2 hingga 2;2= dengan kemampuan daya

    dari 2*3 &att hingga =@; &att dan dengan toleransi ;!;@ hingga =;' Standar nilai

    menggunakan E=< @#! E

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    12/26

    e' Single In Line SIL# net&ork 

    =' Hambatan Cariabel /otensiometer#

     Nilai R menun)ukkan nilai maksimum dari hambatan variabel'

    8' Elemen 1dS nilainya bergantung pada intensitas %ahaya yang

      mengenai bahan tsb'

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    13/26

    -egangan pada ground dipilih sebesar ; volt' Namun kadangkala tegangan a%uan tidak 

    sama dengan nol! biasanya disebut tegangan a%uan %ommon %ommon re$eren%e voltage#'

    Se%ara skematik Ground ditun)ukkan seperti pada

    Gambar =' Simbol Ground a# ground bumi! b# ground %hasis! %# %ommon

    B. Rangkaian Listrik 

    Hambatan dapat dirangkai se%ara seri! paralel maupun rangkaian kombinasi' /ada

    rangkaian kombinasi tidak dapat dikelompokkan sebagai rangkaian seri maupun paralel!

    sehingga untuk menghitung*menganalisanya perlu teknik perhitungan tersendiri seperti

    meman$aatkan hukum Kir%ho$$! atau menggunakan teorema rangkaian'

     Rangkaian Seri

    1iri komponen dipasang se%ara seri adalah arus yang mengalir pada masing"masing

    komponen besarnya sama'

    (V 3−V 2 )+( V 2−V 1 )=V 3−V 1

     #1 I + #2 I = # s I ) # s= #1+ #2

    Atau

    V = * V i= I * #i

     #s= * #i

    ,ika seandainya ada sebuah hambatan yang bernilai  # +≫ #,   ! dengan  #,   adalah

    nilai hambatan lainnya! maka  #s - # +

     Rangkaian Pembagi Tegangan

    /ada rangkaian seri dapat dipergunakan sebagai pembagi tegangan! seperti ditun)ukkan

     pada gambar berikut'

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    14/26

     

    Gambar 8! Rangkaian /embagi -egangan

    (ari gambar di atas menun)ukkan bah&a arus yang mengalir pada  #1 dan#2 sama besar!

    sehingga0

    V /t =  #

    1

     #1+ #2 V ¿

    Sedangkan )ika ada 8 buah  #1 0#2 0dan#3  dipasang se%ara seri dengan sumber tegangan

    V ¿ ! maka tegangan )atuh di hambatan  #1  adalah0

    V  # 1=  #

    1

     #1+ #2+ #3V ¿

    1ontoh0

    -entukan tegangan V 2  dari rangkaian pembagi tegangan berikut ini'

     

    Gambar

    ,ika arus yang mengalir ke ground dari tegangan V 2   adalah I! maka berdasarkan hukum

    hm0 V 2= I # 23   ! dengan  #23=  #

    2 #

    3

     #2+ #3  ' Sedangkan dari tegangan sumber dapat

    diperoleh C B IR ! dengan  #= #1+ #23 ' (engan demikian C= diperoleh0

    V 2=  #

    23

     #1+ #23V 

    ¿  #

    2 #

    3

     #1 #2+ #2 #3+ #3 #1V 

    A

    B

     #1

    V /t 

     #2

    V ¿

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    15/26

     Rangkaian Paralel 

    1iri pada komponen dipasang se%ara paralel adalah beda tegangan pada masing"masing

    komponen besarnya sama'

    R1 R2 R3Rp

    Gambar @! Rangkaian Hambatan /aralel dan Hambatan Ekivalennya

    /ada rangkaian paralel berlaku0

    1

     # 1=

      1

     #1

    +  1

     #2

    +  1

     #3

    Rangkaian paralel sering digunakan sebagai rangkaian pembagi arus! berlaku 0

       I 1 : I 2 : I 3= 1

     #1

    :  1

     #2

    :  1

     #3

    dan

     I 1=

    1

     #1

    1

     #1

    +  1

     #2

    +  1

     #3

     ' I =  #2 #3

     #1 #

    2+ #2 #3+ #3 #1 ' I 

    dengan  I 1 0 I 2 0danI 3 masing"masing adalah arus yang mengalir di  #1 0 #2 0dan #3

     I = I 1+ I 

    2+ I 

    3

    atau

     I =∑i

     I i=∑ I 

     # i

    1

     # 1= 1

    V  =∑i

    1

     #i

     # 1=

    ∏i

     #i

    ∑i∏ + 2 i

     # +

    ,ika seandainya ada sebuah hambatan yang bernilai  # +≪ # ,  ! dengan   #,   adalah nilai

    hambatan lainnya! maka  # 1 - # +

    1ontoh0

    -entukan tegangan V 2  dari rangkaian pembagi tegangan berikut ini'

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    16/26

    Gambar 4! 1ontoh /enggunaan Rangkaian /embagi -egangan

    ,ika arus yang mengalir ke ground dari tegangan V 2  adalah I! maka berdasarkan hukum

    hm0 V 2= I # 23 ! dengan   #23=  #

    2 #

    3

     #2+ #3  ' Sedangkan dari tegangan sumber dapat

    diperoleh C B IR ! dengan  #= #1+ #23  '(engan demikian V 2  diperoleh0

    V 2=  #

    23

     #1+ #23V 

    ¿  #

    2 #

    3

     #1 #2+ #2 #3+ #3 #1V 

    Rangkaian Kombinasi

    ang dimaksudkan dengan rangkaian kombinasi di sini adalah suatu rangkaian yang

    tidak dapat dikelompokkan sebagai rangkaian seri maunpun rangkaian paralel' Untuk 

    menganalisa rangkaian kombinasi dilakukan dengan langkah menggunakan hukum Kir%ho$$ 

    atau teorema Node sebagai berikut0

    2' tulis titik"titik simpul

    =' tentukan arah arus sembarang#' +ila nanti dihitung ternyata berharga negati$ maka

     berarti arah arus berla&anan dengan pemisalan'

    8' gambarkan )uga arah loop sembarang* biasanya dipilih searah

     )arum )am#'

    Hukum Kir%ho$$ 

    (ikenal ada ada dua! yaitu K1L Kir%ho$$ 1urrent La dan KCLKir%ho$$ Coltage

    La' (asarnya adalah hukum kekekalan' Namun harus diingat bah&a penentuan kedua

     persamaan Kir%ho$$ se%ara sembarang tidak selalu menghasilkan satu set persamaan yang

    independen' 1ara berikut dapat digunakan untuk menghindari kemungkinan itu0 6etoda

    -itik 1abang K1L#

    a' +erikan nama semua arus di semua %abang )angan ka&atir dengan arah arussesungguhnya#

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    17/26

     b' Gunakan semua loop dalam! dan hanya satu loop luar

    %' Selesaikan sistem persamaan itu se%ara al)abar'

    Sedangkan untuk metoda loop arus KCL# dilakukan dengan variabel arus independen

    diambil dari arus sirkulasi dari masing"masing loop dalam' 1aranya adalah0

    2' +erikan nama arus untuk semua arus dari loop dalam!

    =' Nyatakan semua e7presi tegangan dari loop dalam tsb!

    8' Selesaikan sistem persamaan itu se%ara al)abar'

    Gambar :! Rangkaian ,embatan ?heatstone

    K1L Kir%ho$$ 1urrent La ⇒ titik simpul * node

    ,umlah kuat arus yang mengalir ke titik simpul sama dengan )umlah kuat arus yang

    meninggalkan titik simpul tsb' ⇒ prinsip kekekalan muatan

    Simpul 2'  I 1= I 2+ I 3

    ='  I 2= I 4+ I 6

    8'  I 3+ I 4= I 5

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    18/26

    Analisa Loop

    Gantikan  I 1= I a

     I 2= I b

     I 3= I a− I b

     I 4= I b− I 3

     I 5= I a− I 3

     I 6= I 3

    (engan demikian persamaan di atas dapat diganti men)adi 0

    Loop a0  I a #1+( I a− I b ) #3+ ( I a− I b ) #5− E0=¿ ;

     b'  I b #2+( I b− I 3 ) #4+( I b− I a ) #3=¿ ;

    %' ( I 3− I b ) #3+ I 3 #6+ ( I 3− I a ) #5=¿ ;

    Selan)utnya diurutkan sesuai dengan )enis arus pada loop ybs men)adi

    − #(¿¿3)+ I 3 (− #5 )= E0 I a ( #1+ #3+ #5 )+ I b¿

    − # I a(¿¿3)+ I b ( #2+ #3+ #4 )+ I 3 (− #4 )=0

    ¿

    − #

    (¿¿ 5)+ I b (− #4 )+ I 3 (− #4+ #6+ #5 )= E0 I a ¿

    /ersamaan di atas dapat diubah men)adi persamaan matriks dengan persamaan matriksnya

    adalah sbb0

     #1− #3+ #5   − #3   − #5− #

    3  #

    2+ #

    4+ #

    3  − #

    4

    − #5   − #4   #4+ #6+ #5

     I a I b I 3

    B

     E00

    0

    Selan)utnya dihitung Ia! Ib dan I% dengan metoda standar! misalnya dengan menggunakan

    metoda Sorus'

    1' Sumber -egangan! Arus dan (aya

    Sumber listrik dikenal ada sumber arus! tegangan dan daya! masing"masing

    dikelompokkan men)adi sumber independen dan sumber dependen' (isini hanya dibahas

    sumber tegangan dan sumber arus linear' /ada sumber linear dependen dikenal 0

    2' C1CS 0 Coltage 1ontrolled Coltage Sour%eD V =4 V be

    =' 11CS 0 1urrent 1ontrolled Coltage Sour%eD V =5 I 3

    8 C11S C lt 1 t ll d 1 t S I=6 V

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    19/26

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    20/26

    dan sumber arus independen dibuka'

    1ontoh 20 -entukan arus yang mengalir pada hambatan RL pada rangkaian berikut ini'

     

    =' -eorema Norton

    Gambar 28! Ekivalensi -eorema Norton dan -eorema -hevenin 

    Sembarang rangkaian kompleks dengan dua titik output dapat digantikan dengan sebuah

    sumber arus  I  !   yang diparalelkan dengan sebuah hambatan  # !  ' (engan  # ! = #t8 !

    sedang   I  ! =V t8

     # ! '

    +ukti0 (ari teorema -hevenin0 V ab(1en)=V t8

     I ab ( s8rt )=V t8

     #t8

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    21/26

    Sedang dari teorema Norton0 V ab (1en )= I  !  # ! 

     I ab ( s8rt )= I  ! 

    Sehingga0 V t8= I  !  # ! 

    V t8

     #t8= I  ! 

     #t8= # ! 

    1ontoh0

    -entukan arus yang mengalir di hambatan RL'

    V t8= I s #1

     #t8= #1+ #2

     I  L=  V t8

     # t8+ # L

    8' /rinsip Superposisi

    +ila terdapat dua atau lebih sumber tegangan maupun arus#! maka untuk 

    menganalisanya dilakukan dengan memperhatikan sumber tsb satu persatu se%ara bergantian

    seolah"olah berasal dari masing"masing sumber#! dengan sumber lainnya seolah olah tak ada'

    Sumber arus ditiadakan degan %ara melepaskan* memotong sumber arus tsb! sedangkan untuk 

    sumber tegangan dilakukan dengan menghubung singkatkan sumber tegangan tsb' Kemudian

    di)umlahkan dari masing"masing sumber tsb'

    1ontoh 0

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    22/26

    V t81=  #2

     #1+ #2V 

     #t8 1=  #

    1 #

    2

     #1+ #2

     I a=  V t8 1

     # t81+ # L

    ,ika berasal dari sumber arus sa)a

     I b=

    1

     # L

    1

     #t8 1+

      1

     # L

     #t8 1=  #

    1 #

    2

     #1+ #2

    Simulasi Komputer 

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    23/26

    Untuk menganalisa sistem elektronika seringkali dilakukan denganmenggunakan

     program komputer! ada banyak program diantaranyaadalah S/I1E Simulation /a%kage $or 

    Intergrated 1ir%uit Emphasi9ed#! E?+ Ele%troni%s ?orkben%h#! dll'

    Sebagai %ontoh men%ari tegangan -hevenin! hambatan -hevenin dan arus yang

    mengalir di hambatan beban RL dari rangkaian berikut ini'

     

    Untuk men%ari tegangan -hevenin! diukur tegangan di terminal A+ dengan terlebih dahulu

    melepas hambatan beban RL seperti dilakukan berikut ini'

    Hasil simulasi ini diperoleh tegangan -hevenin sebesar Cth B 2'@ C

    Sebaliknya untuk menentukan hambatan -hevenin dilakukan dengan membuang sumber!

    untuk sumber tegangan dilakukan dengan menghubungkan singkat sumber tegangan dan

    mengukur hambatan di terminal A+ sepertiu ditun)ukkan gambar berikut'

    (iperoleh hambatan -hevenin sebesar Rth B = k'

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    24/26

    Sehingga untuk menghitung arus yang mengalir di hambatan beban RL adalah sebesar ;'@

    mA! seperti dilakukan sbb0

     

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    25/26

    DAFTAR PUSTAKA

    Kusuma ?i)aya! Sastra' =;;3' (iktat Kuliah Elektronika I' (epok 0 Kampus .isika

    .6I/A UI Salemba

  • 8/18/2019 RANGKAIAN LISTRIK DC.docx

    26/26