270 likes | 466 Views
Selamat Datang Dalam Kuliah Terbuka Ini. Kuliah terbuka kali ini berjudul “ Analisis Rangkaian Listrik di Kawasan Waktu ”. Disajikan oleh Sudaryatno Sudirham melalui www.darpublic.com. Isi Kuliah Akan mencakup :. Pendahuluan Besaran Listrik dan Peubah Sinyal Model Sinyal
E N D
Kuliahterbuka kali iniberjudul“AnalisisRangkaianListrikdi KawasanWaktu”
Isi Kuliah Akan mencakup: Pendahuluan BesaranListrikdanPeubahSinyal Model Sinyal Model Piranti Hukum-HukumDasar Kaidah-KaidahRangkaian TeoremaRangkaian MetodaAnalisis AplikasiPadaRangkaianPemrosesEnergi (ArusSearah) AplikasiPadaRangkaianPemrosesSinyal (Dioda & OpAmp) AnalisisTransienRangkaian Orde-1 AnalisisTransienRangkaian Orde-2
Sesi 1 • Pendahuluan • Cakupanbahasan • Penyediaanenergi • Penyediaaninformasi • PeranRangkaianListrik • PengertianAnalisisRangkaianListrik • StrukturDasarRangkaianListrik • LandasanUntukMelakukanAnalisis
PembahasanAnalisis Rangkaian Listrik Mencakup Analisis di Analisis di Analisis di Kawasan s Kawasan Waktu Kawasan Fasor (Transf . Laplace) Sinyal Sinus & Sinyal Sinus & Sinyal Sinus Bukan Sinus Bukan Sinus Keadaan Mantap Keadaan Mantap Keadaan Mantap Keadaan Transien Keadaan Transien
Banyak kebutuhan manusia, seperti: • Sandang • Pangan • Papan • Kesehatan • Keamanan • Energi • Informasi • Pendidikan • Waktu Senggang • dll. Sajianpelajaranini terutamaterkait padaupayapemenuhankebutuhanenergidaninformasi
Penyediaan EnergiListrik Energi yang dibutuhkan manusia tersedia di alam,namuntidak selalu dalam bentuk yang dibutuhkan Energi di alam terkandung dalam berbagai bentuk sumber energi primer: • air terjun, • batubara, • minyakbumi, • panasbumi, • sinar matahari, • angin, • gelombanglaut, • dan lainnya. Sumber energi jugatidak selalu berada di tempat di manaiadibutuhkan
Manusiamelakukanupaya konversi (pengubahan bentuk) energi. Energi di alam yang biasanya berbentuk non listrik, dikonversikan menjadi energi listrik. • Dalambentuklistrikini, energidapat dengan lebih mudah • disalurkan • didistribusikan • dikendalikan Di tempat tujuan ia kemudian dikonversikan kembali ke dalam bentuk yang sesuai dengan kebutuhan, energi • mekanis, • panas, • cahaya, • kimia. Penyediaan energi listrik dilakukan melaluiserangkaian tahapan, sepertidalamcintohberikut:
GENERATOR BOILER TURBIN energilistrik ditransmisikan penggunategangantinggi energikimiadiubahmenjadienergipanas energipanasdiubahmenjadienergimekanis TRANSFORMATOR GARDU DISTRIBUSI pengguna teganganmenengah energimekanisdiubahmenjadienergilistrik energilistrikdiubahmenjadienergilistrikpadategangan yang lebihtinggi pengguna teganganrendah
Penyediaan Informasi • informasi ada dalam berbagai bentuk • tersedia di di berbagai tempat • tidak selalu berada di tempat di mana iadibutuhkan • Berbagaibentukinformasidikonversikankedalambentuksinyallistrik • Sinyallistrikdisalurkanketempatiadibutuhkan Sampaidi tempattujuansinyallistrikdikonversikankembalikedalambentukyang dapatiditangkapolehinderamanusiaataupundimanfaatkanuntuksuatukeperluan lain (pengendalianmisalnya).
MesinListrikdanKomponenElektronika Jikadalampenyediaanenergikitamemerlukanmesin-mesinbesaruntukmengubahenergi yang tersedia di alammenjadienergilistrik, dalampenyediaaninformasikitamemerlukanrangkaianelektronikauntukmengubahinformasimenjadisinyal-sinyallistrik agar dapatdikirimkandandidistribusikanuntukberbagaikeperluan.
Pemrosesan Energi dan Pemrosesan Informasi dilaksanakan dengan memanfaatkan rangkaian listrik Rangkaian listrik merupakan interkoneksi berbagai piranti yang secara bersama melaksanakan tugas tertentu
Untuk mempelajari perilaku suatu rangkaian listrik kita melakukan analisis rangkaianlistrik Untuk keperluan analisis: • rangkaian listrik dipindahkan ke atas kertas dalam bentuk gambar. • piranti-piranti dalam rangkaian listrik dinyatakan dengan menggunakan simbol-simbol • untukmembedakandenganpiranti yang nyata, simbolinikitasebutelemen Gambar rangkaianlistrikdisebut diagram rangkaian,
Diagram Rangkaian Piranti Elemen (Simbol Piranti) + Perilaku piranti kita nyatakan dengan model matematis yang kita sebut model piranti Perubahan besaran fisis yang terjadidalam rangkaian kita nyatakan dengan model matematis yang kita sebut model sinyal
StrukturDasarRangkaianListrik + Struktursuaturangkaianlistrikpadadasarnyaterdiridaritigabagian, yaitu Sumber Saluran Beban Bagian yang pasifmenyerapdaya (beban) Bagian yang aktifmemberikandaya (sumber) Penyalurdaya
Dalamkenyataan, rangkaianlistriktidaklahsederhana Jaringanlistrikperludilindungidariberbagaikejadiantidak normal yang dapatmenyebabkankerusakanpiranti. Jaringanperlusistemproteksiuntukmencegahkerusakan Jaringanlistrikjugamemerlukansistempengendaliuntukmengaturaliranenergikebeban.
+ Padajaringanpenyalurenergilistrik, sumbermengeluarkandayasesuaidenganpermintaanbeban. Saluranenergijugamenyerapdaya. Padarangkaianpenyalurinformasi, dayasumberterbatas. Olehkarenaitualihdayakebebanperludiusahakansemaksimalmungkin. Alihdayakebebanakanmaksimaljikatercapaimatching(kesesuaian) antarasumberdanbeban.
Keadaantransien + Kondisioperasirangkaiantidakselalumantap. Padawaktu-waktutertentubisaterjadikeadaanperalihanatau keadaantransien Misal: padawaktupenutupansaklar
Landasan Untuk Melakukan Analisis Untukmelakukananalisisrangkaian kitamemerlukanpengetahuandasarsebagaipendukung. Pengetahuandasar yang kitaperlukanadaempatkelompokyaitu: 1. Hukum-Hukum Rangkaian 2. Kaidah-Kaidah Rangkaian 3. Teorema Rangkaian 4. Metoda-Metoda Analisis
Hukum-HukumRangkaian Ada duahukumrangkaian yang akankitapelajariyaitu Hukum Ohm Hukum Kirchhoff Kaidah-KaidahRangkaian Kaidahrangkaianmerupakankonsekuensi darihukumrangkaian. Kaidahinidapatkitagunakanlangsungdalamperhitungan-perhitungan, tanpaharusmembuktikannyalagi. Kaidahrangkaian yang akankitapelajariadalah: RangkaianEkivalen KaidahPembagiTegangan KaidahPembagiarus TransformasiSumber
TeoremaRangkaian Akan kitapelajaribahwadalammelakukananalisis rangkaian, kitamembuat model rangkaiandengankarakter linier. Sifat linier dari model rangkaianinimemunculkanteoremarangkaian yang merupakanteorirangkaian. Teorema-teoremarangkaian yang akankitapelajariadalah: PrinsipProporsionalitas TeoremaSuperposisi TeoremaThevenin Teorema Norton TeoremaSubstitusi TeoremaMilmann TeoremaTellegen TeotremaAlihDayaMaksimum
MetodaAnalisis Metodaanalisis yang akankitapelajariterdiridariduakelompokyaitu: MetodaAnalisisDasar dan MetodaAnalisisUmum Metodaanalisisdasardigunakanuntukrangkaian-rangkaiansederhana. Metodaanalisisumumdigunakanpadarangkaian yang lebihrumit.
MetodaAnalisisDasar yang akankitapelajariadalah: MetodaReduksiRangkaian Metoda Unit Output MetodaSuperposisi MetodaRangkaianEkivalenThevenin MetodaRangkaianEkivalen Norton MetodaAnalisisUmum yang akankitapelajariadalah: MetodaTeganganSimpul dan MetodaArus Mesh Secarasingkat, landasanuntukmelakukananalisisrangkaianterlihatdalam diagram berikut:
Hukum-Hukum Rangkaian Kaidah-Kaidah Rangkaian Teorema Rangkaian Metoda-Metoda Analisis Hukum Ohm Hukum Kirchhoff Proporsionalitas Superposisi Thevenin Norton Substitusi Milmann Tellegen AlihDayaMaksimum RangkaianEkivalen KaidahPembagiTegangan KaidahPembagiarus TransformasiSumber MetodaAnalisisDasar: ReduksiRangkaian Unit Output Superposisi RangkaianEkivalenThevenin RangkaianEkivalen Norton MetodaAnalisisUmum: MetodaTeganganSimpul MetodaArus Mesh
Kuliah Terbuka AnalisisRangkaianListrik di KawasanWaktu Sesi-1 SudaryatnoSudirham