tugas pendahuluan m3

 1. Jelaskan pengertian hukum ohm, dan hukum kirchoff!

Jawab:

Hukum Ohm >  Menyatakan bahwa jumlah arus listrik (I) yang mengalir melalui suatu penghantar antara dua titik berbanding lurus dengan beda potensial  (V) atau tegangan di antara kedua titik tersebut, dan berbanding terbalik dengan hambatan (R) penghantar tersebut.  Secara matematis, hukum Ohm dirumuskan sebagai: V=I×R

Hukum Kirchoff > Adalah aturan yang digunakan untuk menganalisis rangkaian yang lebih rumit dengan banyak komponen dan percabangan, berdasarkan prinsip kekekalan muatan (KCL) dan kekekalan energi (KVL).

Untuk KCL(Kirchoff Current Low) Menyatakan jumlah arus yang masuk pada suatu percabangan akan sama dengan jumlah arus yang keluar dari percabangan itu, atau secara matematis dapat dirumuskan dengan :

∑Imasuk​=∑Ikeluar​

Untuk KVL (Kirchoff Voltage Low) Menyatakan bahwa jumlah aljabar dari beda potensial atau tegangan dalam suatu rangkaian yang tertutup (loop tertutup) akan sama dengan nol, atau secara matematis dapat dinyatakan dengan:

∑Vloop​=0

2. Jelaskan pengertian mesh, nodal dan thevenin!

Jawab:

1. Analisa Mesh > Analisis mesh adalah metode analisis rangkaian yang menggunakan Hukum Tegangan Kirchhoff (KVL) untuk mencari arus yang mengalir dalam setiap loop tertutup (mesh) dari rangkaian planar (rangkaian yang dapat digambar tanpa ada kabel yang saling bersilangan).
2. Analisa Nodal > Analisis nodal adalah metode analisis rangkaian yang menggunakan Hukum Arus Kirchhoff (KCL) untuk mencari tegangan pada setiap node (titik pertemuan dua atau lebih komponen) dalam rangkaian. Metode ini umumnya lebih mudah diterapkan daripada metode tegangan loop tradisional untuk rangkaian dengan banyak node. Jumlah persamaan yang perlu diselesaikan biasanya sama dengan jumlah node yang tidak diketahui tegangannya, yang seringkali lebih sedikit daripada jumlah tegangan loop yang tidak diketahui.
3. Teorema Thevenin > Teorema Thevenin menyatakan bahwa setiap rangkaian linear dua terminal yang kompleks dapat digantikan oleh rangkaian ekivalen yang sederhana, terdiri dari sebuah sumber tegangan ideal (VTh​) yang dihubungkan secara seri dengan sebuah resistansi ekivalen (RTh​). Rangkaian ekivalen Thevenin ini akan memberikan perilaku yang sama pada terminal-terminalnya seperti rangkaian aslinya terhadap beban yang terhubung.

3. Jelaskan apa itu voltage & current devider!

Jawab:

• Volltage Divider > Rangkaian pembagi tegangan adalah rangkaian linear sederhana yang menghasilkan tegangan keluaran (Vout) yang merupakan sebagian kecil dari tegangan masukan (Vin). Rangkaian ini umumnya terdiri dari dua resistor yang terhubung secara seri. Tegangan masukan diterapkan di seluruh kombinasi seri resistor, dan tegangan keluaran diambil dari salah satu resistor. Prinsip kerja pembagi tegangan didasarkan pada Hukum Ohm dan sifat rangkaian seri, di mana arus yang sama mengalir melalui semua komponen.

Vout​=Vin​×R2​/R1+​R2​

Jika tegangan keluaran diambil dari R1​, rumusnya menjadi:

$V_{out}=V_{in}\times \frac{R_1}{R_1{R}_{2+}}$

• $I_{total}$

I1​=Itotal​×R2​/R1+​R2​​

I2​=Itotal​×R1​/R1+​R2​​

Untuk lebih dari dua resistor yang terhubung paralel, arus yang mengalir melalui resistor ke-n (Rn​) dapat dihitung dengan:

In​=Itotal​×​Req/Rn

4. Dengan menggunakan teorema mesh, berapa nilai tegangan ​pada RL?

Jawab:

Langkah Penyelesaian:

Mesh 1

I₁ 1kΩ + I₁ 1kΩ + 1kΩ (I₁ - I₂) = 12

3k I₁ - 1k I₂ = 12 ...(1)

 

Mesh 2

I₂ 1kΩ + I₂ 1kΩ + 1kΩ (I₂ - I₁) + 1kΩ (I₂ - I₃) = 0

4k I₂ - 1k I₁ - 1k I₃ = 0 ...(2)

 

Mesh 3

I₃ 1kΩ + I₃ 1kΩ + 1kΩ (I₃ - I₂) = 0

4k I₃ - 1k I₂ = 0

4k (I₃ + 4 I₂) = 1k I₂

-4k I₂ + 16k I₂ = 1k I₂

-4k I₁ + 15k I₂ = 0 ...(3)

 

Eliminasi persamaan (1) dan (3)

3k I₁ - 1k I₂ = 12  | ×4

-4k I₁ + 15k I₂ = 0 | ×3

12k I₁ - 4k I₂ = 48

-12k I₁ + 45k I₂ =0

41k I₂ = 48

I₂ = 1,17 mA

 Substitusikan nilai I₂ 

4k I₃ - 1k I₂ = 0

4k I₃ = 1k I₂

I₃ = 1k (1,17mA) / 4k

I₃ = 0,3 mA

V = I . R = 0,3mA × 1kΩ = 0,3 Volt

5. Jelaskan kelebihan menganalisa rangkaian dengan menggunakan teorema Thevenin Norton

dibanding teorema yang lain!

Jawab:

Kelebihan teorema Thevenin Norton dibanding teorema yang lain

• Menyederhanakan rangkaian kompleks menjadi satu sumber dan satu resistor.
• Memudahkan perhitungan tegangan/arus untuk beban yang berubah-ubah (karena hanya perlu mengganti nilai beban).
• Lebih cepat dibandingkan metode mesh atau nodal untuk analisis pada dua terminal saja.

download tugas pendahuluan klik disini