1 Arus dan Tegangan

17
PRINSIP-PRINSIP ELEKTRONIKA MALVINO BERMAWI

description

Elektronika Dasar

Transcript of 1 Arus dan Tegangan

Page 1: 1 Arus dan Tegangan

PRINSIP-PRINSIP ELEKTRONIKA

MALVINO

BERMAWI

Page 2: 1 Arus dan Tegangan

ALIRAN ELEKTRON

2KW10V+

-

• Elektron bermuatan negatip.

• Mengalir dari bagian negatip ke bagian positip.

5mA

Page 3: 1 Arus dan Tegangan

Aliran Arus

• Arus konvensional mengalir dari bagian positip ke bagian negatip

• Arahnya berlawanan dengan arah aliran elektron

2KW10V+

-

5mA

I = V / R

Page 4: 1 Arus dan Tegangan

Sumber Tegangan

• Sumber tegangan ideal– Tidak memiliki tahanan dalam.– Tegangan yang dihasilkan konstan, tidak

tergantung pada pembebanan.

• Sumber tegangan riel– Memiliki tahanan dalam.– Tegangan yang dihasilkan tidak konstan,

tergantung pada pembebanan.

Page 5: 1 Arus dan Tegangan

Sumber Tegangan Ideal• Tidak memiliki tahanan dalam. Tegangan

keluaran tidak ada yang membatasi.• Jika dihubung-singkat → arus hubung-singkat

IHS = ∞ (tak terhingga)

V+

-I = V / 0

I = ∞

Page 6: 1 Arus dan Tegangan

Sumber Tegangan Riel• Memiliki tahanan dalam.

• Jika dihubung-singkat → arus hubung-singkat terbatas : IHS = V / RS

RS

+

-

IHS

V

Page 7: 1 Arus dan Tegangan

Sumber Tegangan Riel berbeban• Jika dibebani, maka pada tahanan dalam RS

akan ada tegangan jatuh (voltage drop) sehingga tegangan pada beban akan menjadi lebih kecil → VL = VS – I.RS

RS

+

-

I

VS

RL VL

Page 8: 1 Arus dan Tegangan

Besar arus pada loop adalah :

I = VS / (RS + RL)

Tegangan pada beban adalah :VL = I.RL ={VS / (RS + RL)}.RL

LS

LSL RR

RVV

.

Agar tegangan pada beban besar, maka perbandingan tahanan beban dengan tahanan sumber harus cukup besar. Lebih besar lebih baik.

Page 9: 1 Arus dan Tegangan

Sumber Arus

• Sumber Arus Ideal– Arus yang dihasilkan tidak tergantung pada beban.– Arus yang dihasilkan tidak tergantung pada tegangan

beban.

• Sumber Arus Riel– Arus yang dihasilkan tergantung pada beban.– Arus yang dihasilkan tergantung pada tegangan

beban.

Page 10: 1 Arus dan Tegangan

RL VL

I

Jika besar arus I tidak tergantung pada nilai tahanan beban maka tegangan pada beban adalah :

VL = I.RL

Jika nilai tahanan dibuka (beban = ∞) maka VL = I.∞ = ∞

Hal ini tidak mungkin terjadi, khususnya pada rangkaian elektronika yang bekerja dengan tegangan catuan yang kecil.

Page 11: 1 Arus dan Tegangan

RS

VS

+

-RL

Sumber Arus

VL

I

Untuk nilai RL : 0 ≤ RL ≤ 0,01.RS maka rangkaian didalam kotak dapat dianggap sebagai sumber arus konstan.

Jika RL = 0 maka I = VS/RS

Jika RL = 0,01.RS maka I = VS/(1,01.RS)

Perubahan nilai I hanya sebesar 1% (dapat diabaikan).

Page 12: 1 Arus dan Tegangan

Teorema Thevenin

• Pada rangkaian multi-loop perhitungan tegangan akan menjadi sulit karena arus dan tegangan pada setiap loop harus dihitung.

• Perlu cara yang lebih praktis untuk menghitung tegangan.

Page 13: 1 Arus dan Tegangan

RS R2

R1 RLVS

1

1

1

//

.

RRR

RR

RVV

STH

SSTH

RTH

RLVTH

R2

Page 14: 1 Arus dan Tegangan

Menentukan tegangan dan tahanan pengganti Thevenin

• Lepaskan beban lalu hitung tegangan keluaran pada titik penyambungan beban. Inilah tegangan pengganti Thevenin.

• Hilangkan semua sumber tegangan dan arus. Sumber tegangan dihubung-singkat dan sumber arus dibuka. Hitung impedansi dilihat dari beban ke arah sumber. Inilah tahanan pengganti Thevenin.

Page 15: 1 Arus dan Tegangan

RS R2

R1 RLVS

RS R2

R1VS VTH

STH

SS

TH

RRRR

VRR

RV

//

.

12

1

1

SS

TH VRR

RV .

1

1

Page 16: 1 Arus dan Tegangan

RS R2

R1

RTH

RTH

RLVTH

R2

STH RRRR //12

Page 17: 1 Arus dan Tegangan

ContohRS 2kW R2 3kW

R12kW

RL3kW

VS

12V

RS 2kW R2 3kW

R12kW

RTH

VVkk

k

VRR

RV S

STH

612.22

2

.1

1

Wkkk

RRRR STH

413

//12

RTH 4kW

RL

3kWVTH

6V

R2 3kW

VVkkk

k

VRRR

RV TH

THL

LL

8,16.433

3

.2