TP M3

  TUGAS PENDAHULUAN

MODUL III : HUKUM OHM,HUKUM KHIRCOF,VOLTAGE & CURRENT

DEVIDER,MESH,NODAL,THEVENIN


1. Soal no 1(Jelaskan pengertian hukum ohm, dan hukum kirchoff,)

Jawab :

Hukum OHM

Hukum ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melalui suatu penghantar dengan beda potensial (V) di ujung-ujung penghantar tersebut berbanding lurus, dan berbanding terbalik dengan hambatanya (R).



V = Tegangan (Volt)

I = Kuat Arus (Ampere)

R = Hambatan ( Ohm)

Semakin besar tegangan, maka semakin besar arus yang mengalir.

Semakin besar hambatan, maka semakin kecil arus yang mengalir.

Hukum Kirchhoff

Terdiri atas 2 jenis untuk rangkain listrik
  • Kirchhoff"s Law Currrent (KCL)
Menyatakan jumlah arus yang masuk ke sebuah titik percabangan dalam rangkaian listrik sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tsb. Ini berdasarkan hukum kekekalan muatan listrik.


  • Kirchhoff"s Law Voltage (KVL)
Dalam satu loop tertutup, jumlah aljabar tegangan (beda potensial sama dengan nol. Energi listrik yang diperoleh dan digunakan dalam satu putaran penuh seimbang.


2. Soal no.2(Jelaskan pengertian mesh, nodal dan thevenin!)

Jawab:

  • Mesh
Merupakan metode analisis rangkaian listrik yang digunakan untuk menentukan arus dalam setiap loop (mesh) tertutup, dengan menerapkan Hukum Kirchhoff II/ Kirchhoff"s Law Voltage(KVL)
Langkah-langkah:

  1. Identifikasi semua loop indenpenden dalam rangkaian
  2. Asumsikan arah arus untuk semua loop
  3. Terapkan KVL pada setiap loop untuk membentuk persamaan.
  4. Selesaikan sistem persamaan untuk menentukan nilai tegangan.

 

  •  Nodal
Merupakan metode analisis rangkaian listrik yang digunakan untuk menentukan tegangan pada setiap node(cabang) dengan menerapkan Hukum Kirchhoff I / Kirchhoff's Law Current (KCL).
Langkah-langkah;

  1. Pilih salah satu node sebagai referensi (ground)
  2. Tentukan tegangan pada node-node lainya relatif terhadap ground.
  3. Terapkan KCL pada setiap node untuk membentuk persamaan.
  4. Selesaikan sistem persamaan untuk menentukan nilai tegangan.

  •  Thevenin
Teorema thevenin menyatakan bahwa setiap rangkaian linear dua terminal dapat digantikan rangkaian ekuivalen yang terdiri dari satu sumber tegangan (VTH) seri dengan satu hambatan  (RTH).
    1. Hilangkan beban dari rangkaian.
    2. Hitung tegangan open circuit pada terminal beban.
    3. Hitung hambatan  ekuivalen dengan menonaktifkan semua sumber indenpenden(tegangan di short, arus di open).
    4. Gambarkan rangkaian thevenin dengan  (VTH) dan (RTH) seri kemudian hubungkan kembali beban.

 3. Soal no.3(Jelaskan apa itu voltage & current devider!)

Jawab:

Voltage Devider (Pembagi tegangan)


Voltage divider adalah rangkaian yang membagi tegangan dari sumber (Vin) menjadi berberapa tegangan tegangan (Vout) yang lebih kecil di berbeagai titik. Syaratnya rangkaian harus seri (semua resistor terhubung berurutan)

Prinsip kerja :

  • Tegangan terbagi secara proporsional berdasarkan nilai resistor.
  • Semakin besar nilai resistor, semakin besar pula tegangan output resistor tersebut.

Contoh aplikasi

  • Sensor resistif (Thermistor,LDR)
  • Mengurangi tegangan untuk mikrokontroler


Current Divider (Pembagi arus)


Current divider adalah rangkaian yang membagi arus dari satu sumber (Iin) menjadi berberapa arus lebih kecil ke cabang-cabang. Syaratnya rangkaian harus paralel (semua resistor cabang berdampingan)

Prinsip kerja: semakin kecil hambatan suatu cabang, semakin besar arus yang mengalir melalui cabang tersebut

Contoh aplikasi:

Digunakan untuk penguatan beban

Distribusi arus pada rangkaian paralel

4. Soal no.4(Dengan menggunakan teorema mesh, berapa nilai tegangan pada RL?)





Jawab:




Mesh I

3000I1-1000I2=12

4000I2-1000I1-1000I3=0

4000I3-1000I1=0

gunakan matriks untuk menyelesaikanya

.....

VRL = I.RL

maka:

VRL = 0.293 V

5. Soal no.5(Jelaskan kelebihan menganalisa rangkaian dengan menggunakan teorema Thevenin Norton

dibanding teorema yang lain!)

Jawab: 

  • Penyederhanaan rangkaian kompleks
Teorema thevenin dan norton menyederhanakan rangkaian kompleks menjadi dua komponen sederhana
Thevenin : Tegangan sumber (VTH) dan resistansi seri (RTH)
Norton : Arus sumber (In) dan resistansi paralel(Rn)
  • Efesiensi untuk analisis banyak beban
Jika beban yang akan dihitung arus/tegangan berubah-ubah, maka dengan thevenin dan norton tidak perlu mengulang semua perhitungan
  • Mempermudah desain dan optimasi
Thevenin dan norton  sangat berguna dalam sistem elektronika
dapat menyesuaikan impedansis beban agar mendapatkan daya masimum 
menghitung daya maksimum ke beban dengan mudah
  • Mengurangi resiko kesalahan hitung
Dibandingkan  metode lain seperti mesh atau noda yang menhasilkan banyak persaman simultan, thevenin dan norton cukup satu/ dua langkah untuk mendapatkan solusi.
  • Berguna dalam rangkaian AC dan DC
Thevenin dan norton berlaku baik untuk rangkaian DC maupun AC, termasuk impedansi dalam domain frekuensi (kompleks), sehingga sangat fleksibel. 

Download Tugas Pendahuluan disini






    Komentar

    Posting Komentar