TP MODUL 3

 

1. Pengertian Hukum Ohm dan Hukum Kirchhoff

Jawab :Hukum Ohm: 
Hukum Ohm menyatakan bahwa arus listrik yang mengalir melalui sebuah konduktor berbanding lurus dengan beda potensial (tegangan) dan berbanding terbalik dengan hambatan. Dirumuskan sebagai: V = I × R Dimana:
  • V adalah tegangan dalam volt (V)
  • I adalah arus listrik dalam ampere (A)
  • R adalah hambatan dalam ohm (Ω)
  1. Hukum Kirchhoff I (KCL - Kirchhoff's Current Law): Menyatakan bahwa jumlah arus yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut. Atau secara matematis: ∑I_masuk = ∑I_keluar Ini berdasarkan prinsip konservasi muatan.
  2. Hukum Kirchhoff II (KVL - Kirchhoff's Voltage Law): Menyatakan bahwa jumlah aljabar dari tegangan dalam satu loop tertutup adalah nol. Secara matematis: ∑V = 0 Ini berdasarkan prinsip konservasi energi.

2. Pengertian Mesh, Nodal, dan Thevenin

Jawab :

Mesh: Metode mesh adalah teknik analisis rangkaian dengan menggunakan arus loop sebagai variabel yang tidak diketahui. Dalam metode ini, kita menerapkan Hukum Kirchhoff II pada setiap loop independen untuk mendapatkan persamaan simultan yang dapat diselesaikan untuk mencari arus.

Nodal: Metode nodal adalah teknik analisis rangkaian dengan menggunakan tegangan simpul sebagai variabel yang tidak diketahui. Dalam metode ini, kita menerapkan Hukum Kirchhoff I pada setiap simpul (kecuali simpul referensi/ground) untuk mendapatkan persamaan simultan yang dapat diselesaikan untuk mencari tegangan.

Thevenin: Teorema Thevenin menyatakan bahwa setiap rangkaian linier yang mengandung sumber tegangan, sumber arus, dan resistor dapat digantikan dengan satu sumber tegangan (Vth) yang dihubungkan seri dengan satu resistor (Rth), dilihat dari dua terminal tertentu. 

3. Pengertian Voltage & Current Divider

Jawab :

Voltage Divider (Pembagi Tegangan): Pembagi tegangan adalah rangkaian yang membagi tegangan input menjadi tegangan output yang lebih kecil. Untuk dua resistor R1 dan R2 yang terhubung seri dengan sumber tegangan Vin, tegangan pada R2 adalah: Vout = Vin × (R2 / (R1 + R2))

Current Divider (Pembagi Arus): Pembagi arus adalah rangkaian yang membagi arus input menjadi beberapa jalur parallel. Untuk dua resistor R1 dan R2 yang terhubung paralel dengan sumber arus Iin, arus yang mengalir melalui R1 adalah: I1 = Iin × (R2 / (R1 + R2))

4. Nilai Tegangan pada RL dengan Teorema Mesh

Mesh 1

2k.i₁ + 1k.(i₁-i₂) = 12 3k.i₁ - 1k.i₂ = 12 ... (1)

Mesh 2

2k.i₂ + 1k.(i₂-i₁) + 1k.(i₂-i₃) = 0 4k.i₂ - 1k.i₁ - 1k.i₃ = 0 → -1k.i₁ + 4k.i₂ = 1k.i₃ -i₁ + 4.i₂ = i₃

Mesh 3

4k.i₃ - 1k.i₂ = 0 4k.i₃ = 1k.i₂ 4.i₃ = i₂ 4.(-i₁ + 4.i₂) = i₂ -4.i₁ + 16.i₂ = i₂ -4.i₁ + 15.i₂ = 0 ... (2)

(1) × (2) 3k.i₁ - 1k.i₂ = 12 | ×4 -4.i₁ + 15.i₂ = 0 | ×3k

12k.i₁ - 4k.i₂ = 48 -12k.i₁ + 45k.i₂ = 0

41.i₂ = 48 i₂ = 48/41

i₂ = 1,17 A

4.i₃ = i₂ 4.i₃ = 1,17 i₃ = 0,3 A

VRL = I.R = 0,3.1k = 300 V

5. Kelebihan Menganalisa Rangkaian dengan Teorema Thevenin-Norton

Jawab :

Kelebihan menggunakan teorema Thevenin dan Norton:

  1. Sederhana dan efisien → teorema Thevenin Norton memungkinkan untuk menggantikan bagian dalam suatu rangkaian dengan model yang lebih sederhana, yaitu rangkaian thevenin dan norton.
  2. Mudah diterapkan pada rangkaian kompleks: untuk rangkaian yang rumit, menghitung nilai thevenin dan norton seringkali lebih mudah dibanding lainnya.
  3. Aplikasi yang luas → thevenin dan norton bisa diterapkan pada berbagai jenis rangkaian, termasuk yang memiliki sumber daya yang berbeda.

Scan TP tulis tangan DISINI

Comments

Post a Comment