510 likes | 1.25k Views
ELEKTRONIKA ANALOG. HUKUM – HUKUM DASAR RANGKAIAN LISTRIK. Hukum Ohm Hukum Kirchoff 1 (KCL) Hukum Kirchoff 2 (KVL). Hukum Ohm Salah satu hasil percobaan laboratorium yang dilakukan oleh George Simon Ohm (1787-1854).
E N D
Hukum Ohm • Hukum Kirchoff 1 (KCL) • Hukum Kirchoff 2 (KVL)
Hukum OhmSalah satu hasil percobaan laboratorium yang dilakukan oleh George Simon Ohm (1787-1854) • Jikasebuahpenghantaratauresistansiatauhantarandilewatiolehsebuaharusmakapadakeduaujungpenghantartersebutakanmunculbedapotensial, atau • Hukum Ohm menyatakanbahwateganganmelintasiberbagaijenisbahanpengantaradalahberbandinglurusdenganarus yang mengalirmelaluibahantersebut. • Secaramatematis :V = I.R
Hukum Kirchoff I / Kirchoff’s Current Law (KCL)Hasil pemikiran ilmuwan Jerman Gustav Kirchhoff (1824- 1887) • Jumlaharus yang memasukisuatupercabanganatau node atausimpulsamadenganarusyang meninggalkan percabangan atau node atau simpul, • dengan kata lain jumlah aljabar semuaarus yang memasukisebuahpercabanganatau node atausimpulsamadengan nol. • Secaramatematis : • Σ Arus pada satu titik percabangan = 0 • Σ Arus yang masukpercabangan = Σ Arus yang keluarpercabangan
Hukum Kirchoff II / Kirchoff’s Voltage Law (KVL) • Jumlah tegangan pada suatu lintasan tertutup sama dengan nol, • atau penjumlahan tegangan pada masing-masing komponen penyusunnya yang membentuk satu lintasan tertutup akan bernilai samadengan nol. • Secara matematis : ΣV = 0
Pada rangkaian di bawah ini, diketahui bahwa arus-arus i1 = 5A, i2 = 2 A, i3= 8 A. Tentukanlah arus i4 , i5, dan tegangan v.
ANALISIS RANGKAIAN(Theorema Jaringan) Memahamikembali : Theoremasuperposisi, Thevenin, dan Norton
Theorema dan Hukum • Apa arti theorema? Apa beda theorema dengan hukum? • Theorema diterima kebenarannya, tidak dapat dibuktikan secara langsung tetapi dapat dibuktikan secara parsial atau tak langsung, contoh: Theori Evolusi • Hukum diterima kebenarannya, dapat dibuktikan secara langsung, contoh: Hukum Ohm, Hukum Newton, Hukum Kirchoff
Rangkaian Aktif Linier? • Aktif: ada sumber tegangan atau sumber arus independen • Linier: seluruh komponen pasif atau sumber dependen mempunyai hubungan arus tegangan linier linier y = f(x1+x2) = f(x1) + f(x2) contoh: V=IR, v = L di/dt, dan I = C dv/dt nonlinier y = f(x1+x2) ≠ f(x1) + f(x2) contoh: i = Is exp(v/VT)
Theorema Superposisi Arus yang melalui, atau tegangan yang melintas pada sebuah elemen di jaringan linier dua arah, sama dengan jumlah arus atau tegangan yang dihasilkan secara terpisah oleh masing-masing sumber.
Cara ; • Sumber tegangan dinon-aktifkan dengan mengganti dengan dihubung singkat (short circuit) • Sumber arus dinon-aktifkan dengan mengganti dengan rangkaian terbuka ( open circuit).
Contoh : • Tentukan arus I3 ?
PR-2 1. Jikadiketahuivs = 10 sin ωt , denganα = 0. Vb = 10 V, R1 = R2 = R3 = 1 Ohm, Tentukan i2 denganmenggunakan superposition theorem.
Theorema Thevenin • Sembarang jaringan dc dua arah linier yang memiliki dua terminal dapat diganti dengan sebuah rangkaian setara, yang berisi sebuah sumber tegangan dan sebuah tahanan seri
Langkah-langkah penyelesaian dengan teorema Thevenin : 1. Cari dan tentukan titik terminal a-b dimana parameter yang ditanyakan. 2. Lepaskan komponen pada titik a-b tersebut, open circuit kan pada terminal a-b kemudian hitung nilai tegangan dititik a-b tersebut (Vab = Vth). 3. Jika semua sumbernya adalah sumber bebas, maka tentukan nilai tahanan diukur pada titik a-b tersebut saat semua sumber di non aktifkan dengan cara diganti dengan tahanan dalamnya (untuk sumber tegangan bebas diganti rangkaian short circuit dan untuk sumber arus bebas diganti dengan rangkaian open circuit) (Rab = Rth). 4. Jika terdapat sumber tak bebas, maka untuk mencari nilai tahanan pengganti Theveninnya didapatkan dengan cara 5. Untuk mencari Isc pada terminal titik a-b tersebut dihubungsingkatkan dan dicari arus yang mengalir pada titik tersebut (Iab = Isc). 6. Gambarkan kembali rangkaian pengganti Theveninnya, kemudian pasangkan kembali komponen yang tadi dilepas dan hitung parameter yang ditanyakan.
Contoh • TentukanrangkaiansetaraTheveninpadajaringan yang dikotakberikut
Theorema Norton • Sembarang jaringan dc dua arah linier yang memiliki dua terminal dapat diganti dengan sebuah rangkaian setara, yang berisi sebuah sumber arus dan sebuah tahanan sejajar
Langkah-langkah penyelesaian dengan teorema Norton : 1. Cari dan tentukan titik terminal a-b dimana parameter yang ditanyakan. 2. Lepaskan komponen pada titik a-b tersebut, short circuit kan pada terminal a-b kemudian hitung nilai arus dititik a-b tersebut (Iab = Isc = IN). 3. Jika semua sumbernya adalah sumber bebas, maka tentukan nilai tahanan diukur pada titik a-b tersebut saat semua sumber di non aktifkan dengan cara diganti dengan tahanan dalamnya (untuk sumber tegangan bebas diganti rangkaian short circuit dan untuk sumber arus bebas diganti dengan rangkaian open circuit) (Rab = RN = Rth). 4. Jika terdapat sumber tak bebas, maka untuk mencari nilai tahanan pengganti Nortonnya didapatkan dengan cara 5. Untuk mencari Voc pada terminal titik a-b tersebut dibuka dan dicari tegangan pada titik tersebut (Vab = Voc). 6. Gambarkan kembali rangkaian pengganti Nortonnya, kemudian pasangkan kembali komponen yang tadi dilepas dan hitung parameter yang ditanyakan.
Contoh • Tentukan rangkaian setara Norton untuk jaringan yang dikotak berikut :
2. Jika VA = 4V, IA = 2A, R1 = 2 Ohm, and R2 = 3 Ohm. Find the Thevenin equivalent voltage VTh and impedance ZTh for the network to the left of terminals 1,2.
3. Jika VA = 4V, IA = 2A, R1 = 2 Ohm, and R2 = 3 Ohm. Find the Norton equivalent current IN and admittance YN