Selamat Datang Dalam Kuliah Terbuka Analisis Rangkaian Listrik Sesi 5

1. SelamatDatangDalamKuliah Terbuka AnalisisRangkaianListrikSesi 5

2. DisajikanolehSudaryatno Sudirhammelaluiwww.darpublic.com

3. Dalamsesiinikitaakanmembahas Hukum-Hukum dan Kaidah-KaidahRangkaian

4. Pekerjaananalisisrangkaianlistrikberbasispada duaHukumDasaryaitu 1. Hukum Ohm 2. Hukum Kirchhoff

5. Hukum Ohm • Relasi Hukum Ohm resistansi • Resistansikonduktor • Suatukonduktor yangmemilikiluas penampangnmerata, A, mempunyairesistansi R

6. Vsaluran R Saluran kirim i Sumber 220 V Beban i i = 20 A R Saluran balik +  CONTOH: Seutaskawatterbuatdaritembagadenganresistivitas 0,018 .mm2/m. Jikakawatinimempunyaipenampang 10 mm2 danpanjang 300 m, hitunglahresistansinya. Jikakawatinidipakaiuntukmenyalurkandaya (searah), hitunglahteganganjatuhpadasaluranini (yaitubedateganganantaraujungkirimdanujungterimasaluran) jikaarus yang mengaliradalah 20 A. Jikategangan di ujungkirimadalah 220 V, berapakahtegangan di ujungterima? Berapakahdaya yang diserapsaluran ? Diagram rangkaianadalah:

7. Hukum Kirchhoff Ada beberapaistilah yang perlukitafahamilebihdulu Terminal : ujung akhir sambungan piranti atau rangkaian. Rangkaian : beberapa piranti yang dihubungkan pada terminalnya. Simpul (Node) : titik sambung antara dua atau lebih piranti. Catatan : Walaupun sebuah simpul diberi pengertian sebagai sebuah titik tetapi kawat-kawat yang terhubung langsung ke titik simpul itu merupakan bagian dari simpul; jadi dalam hal ini kita mengabaikan resistansi kawat. Simpai (Loop): rangkaian tertutup yang terbentuk apabila kita berjalan mulai dari salah satu simpul mengikuti sederetan piranti dengan melewati tiap simpul tidak lebih dari satu kali dan berakhir pada simpul tempat kita mulai perjalanan.

8. Ada duahukum Kirchhoff, yaitu 1. HukumTegangan Kirchhoff 2. HukumArus Kirchhoff Pernyataandarikeduahukumtersebutadalahsebagaiberikut: • Hukum Arus Kirchhoff (HAK) -Kirchhoff's Current Law (KCL) • Setiap saat, jumlah aljabar arus di satu simpul adalah nol • Hukum Tegangan Kirchhoff (HTK) Kirchhoff's Voltage Law (KVL) • Setiap saat, jumlah aljabar tegangan dalam satu loop adalah nol

9. + v2  + v4  i2 i4 B A 4 2 i1 i5 + v1  + v5  1 5 i3 3 C Relasi-relasikeduahukum Kirchhoff loop 1 loop 2 loop 3

10. + v1 + v1 + vL  + v2  R1 R1 vs a). vs R2 L b). + v1 +  +  +  +  c). + vC  R1 vs C + vL + v1 d). + vC  L R1 vs C Contoh : HTK

11. a). i1 R1 R2 i2 i1 R1 R2 i2 A A b). + v1  + v2  + v1  + v2  + vL  R3 + v3  iL i3 L c). i1 R1 iC C A + vC  + v1  R3 + v3  i3 d). i1 R1 C iC A + vC  + v1  + vL  iL L Contoh : HAK

12. Pengembangan HTK dan HAK Hukum Kirchhoff dapatdikembangan, tidakhanyaberlakuuntuksimpulataupun loop sederhanasaja, akantetapiberlaku pula untuksimpul super maupunloop super simpul super merupakangabungandaribeberapasimpul loop super merupakangabungandaribeberapa loop

13. simpul super AB + v2  + v4  i2 i4 B A 4 2 i1 i5 + v1  + v5  1 5 i3 3 loop 3 C loop 3 = mesh super simpul super AB

14. i4 i5 A 3 v 4 B C i3= 8A i2= 2A i1= 5A +  CONTOH: v = ? simpul super ABC Simpul C loop ACBA

15. Kaidah-KaidahRangkaian

16. + v1  i1 i2 1 1 2 + v1  + v2  2 i1 + v2  i2 Hubungan paralel v1 = v2 Hubungan seri i1 = i2 Hubungan Seri dan Paralel Dua elemen atau lebihdikatakan terhubung paralel jika mereka terhubung pada dua simpul yang sama Dua elemen dikatakan terhubung seri jika mereka hanya mempunyai satu simpul bersama dan tidak ada elemen lain yang terhubung pada simpul itu

17. i i R1 R2 + Vtotal  Rekiv Rangkaian Ekivalen Resistor Seri Dua rangkaian disebut ekivalen jika antara dua terminal tertentu, mereka mempunyai karakteristik i-v yang identik

18. G1 i1 itotal itotal G2 i2 Gekiv Rangkaian Ekivalen Resistor Paalel Dua rangkaian disebut ekivalen jika antara dua terminal tertentu, mereka mempunyai karakteristik i-v yang identik

19. i A i1 i2 iN + v _ C1 C2 CN i B A + v _ C1 C2 CN B Kapasitansi EkivalenKapasitorParalel Kapasitansi EkivalenKapasitor Seri

20. A + v1 + v2 + vN  + v _ LN B A + v _ L2 L1 LN B Induktansi EkivalenInduktor Seri L1 L2 Induktansi EkivalenInduktorParalel

21. i = ? C1=100F i C2=50F v = 30sin(100t)V +  CONTOH: Jika kapasitor dihubungkan paralel :

22. i i R1 bagian lain rangkaian iR bagian lain rangkaian + v  + v  + vR  is vs R2 Sumber arus Sumber tegangan +  Dari sumber tegangan menjadi sumber arus Dari sumber arus menjadi sumber tegangan Sumber Ekivalen

23. R2=10 3A 30V R1=10 is i3 +  +  i2 R1 20  i1 R1 20  R2 30  R2 30  50 V 2,5 A CONTOH:

24. C C R3 RB RA R2 R1 A B A B RC Transformasi Y- Rangkaian mungkin terhubung atau Y. Menggantikan hubungan  dengan hubungan Y yang ekivalen, atau sebaliknya, dapat mengubah rangkaian menjadi hubungan seri atau paralel. HubunganY Hubungan

25. is 10  20  +  + v1 + v2 + v3  60 V 30  KaidahPembagi Tegangan Contoh:

26. i2 i3 i1 is R1 10  R2 20  R3 20  1 A KaidahPembagi Arus Contoh :

27. Kuliah Terbuka AnalisisRangkaianListrik di KawasanWaktu Sesi 5 SudaryatnoSudirham