Buku Rangkaian Listrik Baru

HUKUM OHM

A. TUJUAN

TIU : Mahasiswa dapat mengaplikasikan teori rangkaian listrik.

TIK : Mahasiswa dapat memahami Konsep Hukum Ohm

Mahasiswa dapat mengukur tegangan (V).

Mahasiswa dapat mengukur arus listrik (I),

Mahasiswa dapat mengukur resistansi (R).

B. DASAR TEORI

Dalam suatu rangkaian dimana resistansi (R) dihubungkan dengan sumber

tegangan DC dengan melalui sebuah switch seperti terlihat pada gambar 1.1. Bila

switch ditutup maka besar arus listrik (I) yang mengalir bergantung pada besar

sumber tegangan (v) dan berbanding terbalik dengan besarnya resistansi (R), sehingga

dapat dinyatakan sebagai berikut :

I = ......... (1)

V= R . I ........ (2)

R = ......... (3)

Dimana :

I = arus listrik (ampere)

Gambar 1.1 Rangkaian R dihubungkan V = tegangan (volt)

sumber tegangan DC R = resistansi (Ohm)

Hubungan antara arus (I) sebagai fungsi dari tegangan (V) atau I = f. (V) untuk harga

resistansi tertentu dapat digambarkan oleh kurva yang linier seperti terlihat oleh Gambar 1.2.

Untuk harga – harga (R) yang berbeda didapat kurva yang berlainan hubungan antara

tegangan (V) sebagai fungsi resistansi (R) atau V = f (R). Untuk harga arus tertentu dapat

digambarkan oleh kurva yang linier seperti yang terlihat pada Gambar 1.3. Sedangkan

hubungan antara arus (i) sebagai fungsi dari resistansi (R) atau V = f (R). Untuk harga

tegangan (V) tertentu dapat digambarkan oleh kurva hiperbolik seperti terlihat pada Gambar

1.4.

Contoh grafik :

.

C. ALAT PERCOBAAN

Power supply = 1V, 2V, 3V, 4V, 5V dan 6V

Amperemeter

V (Volt)

I (Ampere)

α3α2

α1

I1

1213

I1 > I2 > I3

V = f (R)

I = KONSTAN

V (Volt)

I (Ampere)

α1α2

α3

R3

R2R1

R1 < R2 < R3

I = f (V)

R = KONSTAN

I (Ampere)

R (ohm)

V3V2

V1

I = f (R)

V = KONSTAN

V1<V2<V3

Gambar 1.2 Gravik I= f (V), R konstan

Gambar 1.3 Gravik V = f (R), R konstan

Gambar 1.4 Gravik V = f (R), R konstan

Voltmeter

Kabel

Panel percobaan

Tahanan

a. R1 = 10 Ω 20 W

b. R2 = 15 Ω 20 W

c. R3 = 20 Ω 20 W

d. R4 = 47 Ω 20 W

D. GAMBAR PERCOBAAN

Gambar 1.5 Rangkaian Percobaan

E. LANGKAH PERCOBAAN

1. Susunlah rangkaian seperti gambar 1.5

2. Tunjukkan pada instruktur apakah rangkaian yang telah saudara buat sudah

benar

3. Bila sudah dinyatakan benar maka mintalah persetujuan kepada instruktur

untuk melakukan percobaan sebagai berikut :

3.1 Mendapatkan kurva I = f (V) untuk harga R tertentu

a. atur harga V = 1 V

b. atur harga R = 10 Ω 20 W

c. saklar ditutup ukurlah harga I, catat hasil pengukuran saudara pada

tabel 1.1

d. lanjutkan pengukuran I pada R = 12 Ω, 15 Ω, 20 Ω dan 47Ω

e. lakukan seperti langkah a, b, c, d untuk 2V, 3V, 4V dan 5V

f. catat pengukuran saudara pada tabel 1-1

Tabel 1.1 : I=f(V), R=konstan

VI (mA)

R=10 Ohm R=12 Ohm R=15 Ohm R=20 Ohm R=47 Ohm

1

2

3

4

5

3.2 Mendapatkan kurva V=f(R) untuk harga I tertentu

a. Atur harga R=10 Ohm

b. Dapatkan harga I=2 mA dengan mengatur tegangan pada R=10

Ohm

c. Catat hasil pengukuran V pada tabel 1.2

d. Ubahlah resistansi R untuk masing-masing harga berikut 12,15,20

dan 47 Ohm

e. Ulangi seluruh percobaan ini untuk I=4 mA, 6 mA, 8 mA, dan 10

mA catat hasil pengukuran saudara pada tabel 1.2

f.

Tabel 1.2 : V=f(R) I=konstan

R(Ohm) V(volt)

I=2 mA I=4 mA I=6 mA I=8mA I=10Ma

10

12

15

20

47

3.3 Mendapatkan kurva I=f(R) untuk harga V tertentu

a. Atur harga V=2V

b. Catat hasil pengukuran I untuk R=10 Ohm pada tabel 1.3

c. Ubahlah R untuk masing-masing harga berikut : 12, 15, 20 dan 47

Ohm

d. Ulangi seluruh percobaan ini untuk V=3, 4, 5, dan 6V catat seluruh

hasil pengukuran saudara pada tabel 1.3

Tabel1.3 : I=f(R) R= Konstan

R(Ohm) I (mA)

V=2V V=3V V=4V V=5V V=6V

10

12

15

20

47

IV . PERTANYAAN DAN TUGAS

TUGAS

I. Melakukan pengukuran dan menggambarkan I = f(V) dalam rangkaian untuk V =

2,4,6,8,10 dengan R = 10,12,15,20,47 ohm

II. Melakukan dan menggambarkan V= f(R) dalam rangkaian untuk R = 10,12,15,20,47

ohm dengan I = 2mA, 4mA, 6mA, 8mA, 10mA

III. Melakukan pengukuran dan menggambarkan I = f f(R)dalam rangkaian untuk R =

10,12,15,20,47 ohm dengan v = 2v, 3v, 4v, 5v, 6v

PERTANYAAN

1. Berdasarkan tabel 1-1 buatlah grafik I=f(V), R=Konstan

2. Ulangi tugas diatas untuk tabel 1-2 untuk grafik V=f(R), R=konstan dan tabel 1-3

untuk grafik I=f(R), R=konstan

3. Buktikan dengan teori untuk tabel 1-1,1-2, 1-3.

4. Cari prosentase kesalahan

5. Buatlah kesimpulan

RANGKAIAN HUBUNGAN SERI

DAN PARALEL PELAWAN

A. TUJUAN


TIK :

1. Mempelajari besarnya resistansi ekivalen ( Req ) bila beberapa resistansi

dihubungkan secara seri.

2. Mempelajari besarnya resistansi ekivalen ( Req ) bila resistansi dihubungkan

secara parallel.

3. Mempelajari besarnya tegangan pada masing – masing resistansi bila pada

beberapa resistansi dihubungkan secara seri.

4. mempelajari besarnya tegangan pada masing – masing resistansi bila pada

beberapa resistansi dihubungkan secara parallel.

B. DASAR TEORI

Beberapa resistansi yang dihubungkan secara seri atau parallel dapat diganti dengan

sebuah resistansi ekivalen ( Req ) yang dapat dicari dengan menggunakan hukum Ohm

dan hukum Kirchoff.

I. Rangkaian seri pelawan

Gambar 2.1

Dari gambar 2.1 didapat persamaan 1:

(persamaan 1)

II. Rangkaian parallel pelawan

Gambar 2.2

Dari gambar 2.2 didapat persamaan 2, 3 dan 4:

R1 R2 R3

UR2

U0

I

I1 I2 I3

U0 R1 R2 R3

(persamaan 2)

(persamaan 3)

(persamaan 4)

Dari hasil data diatas ternyata besarnya arus pada masing – masing resistansi berbanding

terbalik dengan besarnya resistansi itu sendiri.

I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3

Untuk dua buah resistansi yang dihubungkan parallel berlaku :

Bila R1 = R2 = R didapat Req = 0,5 R

I1 = I2 = 0,5 I

C. ALAT PERCOBAAN

DC power supply = 6 volt

Amperemeter

Tahanan

R1 = 100 Ω 10W

R2 = 200 Ω 10W

R3 = 300 Ω 10W

Panel percobaan

Voltmeter

Kabel

D. GAMBAR PERCOBAAN

Gambar 2.1 dan 2.2


1. Buat rangkaian gambar 2.1 dan 2.2

Perhatikan : sebelum power supply di-on-kan periksakan pada instruktur anda !

2. Bila sudah dinyatakan benar lakukanlah percobaan sebagai berikut

Atur power supply hingga mencapai 6 Volt, ukur semua arus I dan semua

tegangan UR kemudian catat hasilnya dalam tabel 2.1 dan 2.2

Tabel 2.1

Uo I U1 U2 U3 Ket

V A V V V

6

9

12

Tabel 2.2

Uo I total I1 I2 I3 U1 U2 U3

V A A A A V V V

6

9

12

GABUNGAN RANGKAIAN TAHANAN

SERI DAN PARALEL

A. TUJUAN


TIK : Mahasiswa dapat memahami sifat – sifat dari suatu rangkaian tahanan.

B. DASAR TEORI

Pada analisa disini dipakai rangkaian R linier dimana berlaku juga pada sumber

bolak – balik. Gambar rangkaian tahanan seri :

Uo UR2

Gambar 3.1

Dari gambar 3.1 didapat : .

I1 I2 I3

R1 R2 R3

Uo

Gambar 3.2

Dari gambar didapat : I1 = . I

C. ALAT PERCOBAAN

Power Supply

Tahanan

Voltmeter

Kabel

Panel Percobaan

Power supply = 15 V

= 40 Ω 10 W

= 66Ω 10 W

= 20Ω 10 W

= 20Ω 10 W

= 170Ω 10 W

= 82Ω 10 W

= 120Ω 10 W

D. GAMBAR PERCOBAAN

Rangkaian tahanan seri paralel

R1 R3 R6

I2 I3 I7

Uo R2 R4 R7

R5 I5

Gambar 3.3


1. Buat rangkaian seperti gambar 3.3. Perhatikan sebelum power supply di On-kan

periksakan pada instruktur anda.

2. Atur power supply hingga mencapai 15 volt, ukur besar arus I dan semua

tegangan UR dan kemudian catat hasilnya dalam tabel 3.1 dan lanjutkan

pengukuran sesuai tabel.

F. PERTANYAAN DAN TUGAS

1. Hitung besarnya semua arus dan tegangan UR!

2. Bandingkan hasil pengukuran dengan hasil perhitungan!

3. Buktikan persamaan tersebut!

4. Apa kesimpulan anda dari tugas ini!

Tabel Hasil 3.1

U I1 I2 I3 I4 I5 I6

V 1 1 1 1 1 1

10

15

U1 U2 U3 U4 U5 U6

V V V V V V

RANGKAIAN-RANGKAIAN

SEDERHANA

A. TUJUAN


TIK : Mahasiswa dapat menggunakan hukum ohm dan kirchoff akan dapat dicari

besarnya arus dan tegangan pada setiap cabang dalam rangkaian yang dihubungkan seri,

parallel maupun gabungan seri dan parallel.

B. DASAR TEORI

Teori Linieritas

Definisi: dalam suatu rangkaian yang terdiri atas komponen pasif linier (R,L dan C)

dipasang sumber teganngan V mengakibatkan arus dan tegangan pada sebuah cabang Ix

dan Vx, maka bila sumber tegangan tersebut diganti dengan sumber tegangan yang

besarnya k.V (k: konstanta) maka arus dan tegangan pada cabang tersebut besarnya

menjadi k.lx dan k.vx.

Dengan menggunakan hubungan seri, pararel rangkaian pada gambar 4.1 dapat

disederhanakan menjadi gambar 4.2, 4.3, dan 4.4.

Didapat :

II.2. Rangkaian Jembatan

Rangkaian dengan hubungan bintang dan segitiga seperti terlihat pada gambar

4.5 dan 4.6.

Hubungan antara R1, R2,R3 dengan Ra, Rb dan Rc dapat dinyatakan sebagai:

C. ALAT PERCOBAAN

Nama alat Kode Jumlah

Panel resistor 57674 2

Resistor 10 Ohm 57720 1







Amperemeter 53163 2

Voltmeter 53159 2

DC Power supply 52230 2

Kabel-kabel penghubung 50148 12

D. GAMBAR PERCOBAAN

Rangkaian yang digunakan dalam percobaan seperti terlihat pada gambar 4.7 dan 4.8

E. TUGAS

1. Melakukan pengukuran semua arus dan tegangan pada setiap cabang dalam rangkaian.

2. Menghitung semua arus dan tegangan pada setiap cabang dalam rangkaian dengan

menggunakan seri, pararel, pembagian arus dan pembagian tegangan.

3. Mencari tegangan ekivalen rangkaian dengan hubungan jembatan.

F. LANGKAH PERCOBAAN

1. Susunlah seperti pada rangkaian 4.7 dan 4.8.

2. Tunjukkan pada instruktur apakah rangkaian yang telah saudara buat sudah benar.

3. Bila telah dinyatakan benar maka minta persetujuan instruktur untuk melakukan

percobaan sebagai berikut:

- Mengukur arus dan tegangan untuk rangkaian ini

a. Atur V=5 volt

b. Saklar ditutup dan dicatat hasil pengukuran arus dan tegangan.

c. Ulangi percobaan ini untuk V=8 volt dan 10 volt dan hasil pengukuran dicatat

pada tabel 4.1.

Tabel 4.1

V=5 volt V=8 volt V= 10 volt

I(mA)

I2(mA)

I3(mA)

VR1(V)

VR2(V)

VR3(V)

VR4(V)

- Mengukur resistansi ekivalen rangkaian jembatan

a. Atur V=5 volt

b. Atur R=10 ohm

c. Saklar ditutup dan dicatat hasil pengukuran arus dan tegangan.

d. Ulangi percobaan ini untuk R=47 ohm dan V=8volt dan V=10 volt, hasil

pengukuran dicatat pada tabel 4.2.

Tabel 4.2

G. LAPORAN DAN EVALUASI.

1. Hitunglah semua arus dan tegangan pada gambar 4.7 dan bandingkan hasilnya dengan

tabel 4.1 hasil pengukuran. Berikan kesimpulan saudara.

2. Dari tabel 4.2, hitunglah besarnya resistansi ekivalen untuk rangkaian jembatan.

3. Dari gambar 4.8, hitunglah tahanan ekivalen rangkaian jembatan dan bandingkan

hasilnya dengan hasil yang didapat dari tabel 4.2. Berikan kesimpulan hasil percobaan

ini.

H. REFERENSI

1. Donald E. Scott, An Introduction to circuit Analysis, Mc Graw Hill, 1987

2. William H. Hayt Jr. & Jack E. Kemmerly, Engineering Circuit Analysis, Mc Graw

hill, Fifth Edition 1993.

TEOREMA SUPERPOSISI

A. TUJUAN


TIK : Mahasiswa dapat memahami teorema superposisi.

B. DASAR TEORI

Teorema superposisi dapat dinyatakan sebagai berikut:

“bila suatu rangkaian terdiri lebih satu(generator) dan tahanan—tahanan atau

impedansi yang linier dan bilateral, maka arus di suatu yang disebabkan oleh

sumber-sumber itu akan sama dengan jumlah dari arus yang disebabkan oleh tiap-

tiap sumber itu sendiri dengan sumber-sumber lainnya tidak bekerja”

Suatu sumber tegangan yang tidak bekerja (mati) memiliki tegangan nol,berarti dapat

diganti dengan suatu hubungan singkat. Suatu sumber arus yang tidak bekerja (mati)

memiliki arus nol,berarti dapat diganti dengan suatu hubungan terbuka. Teorema superposisi

berlaku untuk semua rangkaian linier dan bilateral, jadi berlaku juga untuk rangkaian-

rangkaian yang terdiri dari resistor, induktor dan kapasitor asal saja elemen-elemen ini linier

dan bilateral.

Suatu elemen dikatakan linier bila bandingan antara tegangan pada elemen itu dan

arus yang disebabkan oleh tegangan tersebut (V/I) tetap, tidak tergantung dari tegangan yang

dihubungkan pada elemen itu dan dikata bilateral bila tahanan atau reaktannya sama untuk

kedua arah. Teorema superposisi misalnya sangat berguna untuk menentukan respon dari

suatu rangkaian bila dihubungkan pada suatu tegangan bolak-balik yang memiliki komponen

searah.

C. ALAT PERCOBAAN

R1=10Ω 20W

R2=33Ω 20W

R3=20Ω 20W

D. GAMBAR PERCOBAAN

Untuk menyederhanakan percobaan digunakan tahanan-tahanan dan sumber-sumber

tegangan searah (akumulator)

U1 : supply DC 6V

U2 : supply DC 12V

M1,M2,M3 : miliampermeter

S1 & S2 : saklar

PERHATIAN!

Sebagai miliamperemeter digunakan multimeter.

Bila menggunakan sebuah multi meter,maka gunakanlah selalu range yang terbesar ddahulu

kemudian range diperkecil sampai range yang paling kecil yang mungkin tanpa penunjukan

meter melebihi batas maksimalnya.

Perhatikan selalu polaritas dari meter.

Alat-alat meter adalah alat-alat yang mahal dan halus,oleh karena itu perlakukanlah meter-

meter itu dengan hati-hati sekali.


1. Tentukan (ukur) tahanan-tahanan R1,R2,R3 dengan ohm meter. Tentukan tegangan dari

U1,U2 dengan jepitan terbuka sebesar 6V dan 12V

2. Hubungkan rangkaian menurut gambar diatas.

Perhatikan sebelum power supply dihubungkan, periksalah hubungan-hubungan sekali

lagi dan periksakan kepada asisten pemeriksa hubungan itu. Dengan saklar S1 dan S2

pada kedudukan 1,ukurlah tegangan U1 dan U2 serta tegangan pada tahanan-tahanan

R1,R2,R3 serta arus pada M1,M2,M3.

3. Ulangi langkah 2 dengan saklar S1 pada kedudukan 1 dan S2 pada kedudukan 2.

Perhatikan polaritas-polaritas M2. Sebelum mengubah kedudukan dari saklar-saklar,

amankan terlebih dahulu semua meter-meter dengan mengembalikan pada range-range

yang paling besar.

F. TUGAS

1. Ceklah hasil-hasil dari langkah 2 dan 3 dengan hukum Kirchoff

2. Ceklah dengan Teorema Superposisi hasil-hasil pada langkah 2 dan 3!

3. Hitunglah semua tegangan dan arus dengan menggunakan teorema superposisi dan

ceklah hasil-hasil hitungan ini dengan hasil-hasil pengukuran saudara.

4. Berikan kesimpulan dari hasil percobaan saudara.

Tabel 5.1

Sumber tegangan

U1 (Volt)

Sumber tegangan

U2 (Volt)

Kedudukan Saklar

S1 S2

6 12 1 1

Nilai-nilai tahanan

diukur dengan ohm meter

Tegangan pada jepitan Resistor

Arus pada tiap Resistor

Ohm Volt Ampere

R1 =

R2 =

R3 =

Tabel 5.2

Sumber tegangan

U1 (Volt)

Sumber tegangan

U2 (Volt)

Kedudukan Saklar

S1 S2

6 12 1 2

Nilai-nilai tahanan



Arus pada tiap

Resistor

Ohm Volt Ampere

R1 =

R2 =

R3 =

Tabel 5.3

Sumber tegangan

U1 (Volt)

Sumber tegangan

U2 (Volt)

Kedudukan Saklar

S1 S2

6 12 2 1

Nilai-nilai tahanan



Arus pada tiap

Resistor

Ohm Volt Ampere

R1 =

R2 =

R3 =

THEOREMA NORTON DAN THEVENIN

A. TUJUAN


TIK : Mahasiswa dapat memahami teorema Thevenin dan Northon

B. DASAR TEORI

TEOREMA THEVENIN

Theorema Thevenin dapat dinyatakan sbb: setiap rangkaian dengan sumber sumber dan

impedansi – impedansi dapat diganti dengan satu sumber tegangan dan satu impedansi

seri dengan sumber itu, dimana sumber tegangan tersebut sama dengan tegangan pada

jepitan – jepitan terbuka dari rangkaian (open circuit voltage) dan impedansi itu sama

dengan impedansi yang diukur antara jepitan – jepitan terbuka dari rangkaian dengan

semua sumber dalam rangkaian tidak bekerja.

TEOREMA NORTHON

Teorema Northon dapat dinyatakan sbb: setiap rangkaian dengan sumber – sumber dan

impedansi – impedansi dapat diganti dengan satu sumber arus itu, dimana sumber arus

tersebut sama dengan arus melalui jepitan – jepitan dari rangkaian yang dihubung

singkat (short circuit current), dan impedansi itu sama dengan impedansi yang diukur

antara jepitan – jepitan terbuka dari rangkaian dengan semua sumber – sumber dalam

rangkaian tidak bekerja.

C. GAMBAR PERCOBAAN

D. ALAT PERCOBAAN

U1 : Power supllay DC 12 V

R1 : Tahanan dari 320 10W




mA : Miliampere – meter

v : Voltmeter

S1, S2, S3 : Saklar

E. TUGAS

1. Tentukanlah semua tahanan dengan sebuah Ohm-meter.

2. Buatlah rangkaian menurut ganbar diatas sebelum power supplay dihubungkan periksalah

sekali lagi semua hubungan dan periksakan pada asisten saudara.

3. Lakukan percobaan

Dengan saklar S1 pada kedudukan 1 dan S2 terbuka tentukanlah penunjukan

voltmeter V (open n circuit). Isi tabel 6.1a

Dengan skalar S1 pada kedudukan 1 dan S2 tertutup dan S3 pada kedudukan 1,

tentukanlah penunjukan mA-meter (short circuit current 1). Sebelumnya lepaskanlah

dulu voltmeter V. Isi tabel 6.1b

R1 R2

S1

1 2

S3

S2

R3R4

21

A

V

+

-

Dengan skalar S1 tetap pada 2 skalar S2 terbuka dan voltmeter dilepas tentukan

tahanan antara a-b dengan sebuah meter (kita sebut R). Isi tabel 6.1c

4. Dengan skala S1 di kedudukan 1, S2 tertutup dan S3 di kedudukan 2. Tentukanlah

penunjukan dari V dan mA Isi tabel 6.1d

5. Berikan kesimpulan pada hasil percobaan anda.

Tabel 6.1a

Sumber

Tegangan

Us

Kedudukan Saklar

Nilai-nilai

Tahanan diukr

Dengan ohm

Meter

Tegangan Arus

V S1 S2 S3 Ohm V

6 1 0 0 R1=

9 1 0 0 R2=

12 1 0 0 R3=

R4=

Tabel 6.1 b

Sumber

Tegangan

Us

Kedudukan Saklar

Nilai-nilai

Tahanan diukr

Dengan ohm

Meter

Tegangan Arus

V S1 S2 S3 Ohm V mA

6 1 1 0 R1=

9 1 1 0 R2=

12 1 1 0 R3=

R4=

Tabel 6.1 c

Sumber

Tegangan

Us

Kedudukan Saklar

Nilai-nilai

Tahanan diukr

Dengan ohm

Meter

Tegangan Arus

V S1 S2 S3 Ohm V mA

2 0 0 R=

R=

R=

R=

Tabel 6.1 d

Sumber

Tegangan

Us

Kedudukan Saklar

Nilai-nilai

Tahanan diukr

Dengan ohm

Meter

Tegangan Arus

V S1 S2 S3 Ohm V mA

6 1 1 2 R1=

9 1 1 2 R2=

12 1 1 2 R3=

R4=

F. PERTANYAAN

1. Hitung secara teori dan rangkaian pengganti dari tabel hasil pengamatan

2. Tentukan presentasi kesalahan

3. Beri Kesimpulan

TEORI NORTON

TEORI

Suatu rangkaian dapat diganti dengan rangkaian setara berupa sumber tegangan yang

dihubungkan seri dengan tahanan dalam atau sumber arus yang dihubungkan secara parallel

dengan tahanan dalam yang biasa disebut juga parallel dengan konduktansi, m dipandang dari

sepasang jepitannya tanpa dibebani atau dinyatakan sebagai berikut :

Gambar 1-3B -1

Rangkaian nyata satu sumber tegangan (DC) dengan beban Rb.

Ri

+

RbU0

a

Pada rangkaian dapat Gb.1-3B -1 di atas dimisalkan dengan sumber tegangan DC,

diharapkan memperoleh arus I konstan. Berdasarkan Hk. Kirchoff II, maka diperoleh

persamaan :

∑Ui = 0 - Uo + I Ri + Uab = 0

Uab = Uo – I Ri

Uab = F(I)

Karena I = Konstan,

Maka Uab = Uo – I Ri, atau

Uab = Konstan

Dengan mendapatkan arus listrik yang mengalir I konstan maka dapat diperoleh

hubungan rangkaian sumber arus ekivalen/setara seperti gambar I–3B-2.

Gambar I – 3B – 1

Rangkaian sumber arus ekivalen dengan beban Rb.

Menurut Hk. Kirchoff I, maka diperoleh persamaan:

Iu = 0 +IN – IRN – I = 0

I = IN – IRN = Uab/ Rb

Karena I = konstan, maka Uab = konstan

IRN = Uab / RNI

RN = Uab / IRN

Dari teori Thevenin, dengan menghubugkan singkat beban Rb pada gambar I – 3B – 1,

diperoleh persamaan:

IN IRN

RN Uab Rb+

U0 - I Ri = Us = I Rb

Dengan U0 = IN Ri

Terbukti

Untuk dua buah sumber tegangan (DC) secara nyata dan dengan tahanan Rip paralel,

seperti pada gambar I - 3B - 3

RN = Ri

Ri1 Ri2

b

Gambar I - 3B – 3

Rangkaian nyata Dua Sumber Tegangan (DC), dengan tahanan Rip paralel dan pada terminal

dipasang beban Rb.

Dengan Rb pada terminal a - b, maka dapat dibuat rangkaian ekivalen sumber

tegangan seperti pada gambar I - 3B - 4 dibawah ini.

Gambar I - 3B – 4

Rangkaian ekivalen sumber arus Gambar I - 3B - 3.

Berdasarkan hokum Kirchoff I, diperoleh persamaan:

Iu = 0 +IN – IRN – I = 0

I = IN – IRN

Rb UabU0

+

+

U02

I

Rip

IN IRN

RN Uab Rb+

a

b

a

Dari gambar I -3B dan gambar I -3B-2 diperoleh kebenaran/bukti teori thevenin dan teori

northon ,yaitu Rn =Ri,maka berlaku pula =

Dimana:

ALAT PERCOBAAN

1. Sumber tegangan, DC (2 buah)

2. Tahanan R= 10Ω, R= 20Ω, R= 25Ω, R= 30Ω

3. Terminal tahanan dan saluran

4. Kabel penghubung

RN1 RN2 RN3 RN

aa

bb

IN = I + IRN = I +

5. Amperemeter (3 buah)

6. Volmeter

LANGKAH PERCOBAAN

1. Buat hubungan rangkaian percobaan diatas seperti gambar percobaan I-3B - 5

2. Cek rangkaian yang saudara buat dan konsultasikan ke dosen pembimbing sebelum

dihubungkan dengan arus atau sumber tegangan.

3. Dengan menempatkan saklar sumber arus atau sumber tegangan pada posisi On catat

harga-harga tegangan dan arus listrik pada alat pengukuran yang terpasang

4. Ulangi langkah 1 s/d 3 untuk gambar percobaan I-3B-8, dengan arus I yang sama dengan

P-1.

TUGAS

1. Dengan data-data hasil pengukuran, cek dan buktikan perhitungan rumus (Hukum Ohm,

Hukum Kirchoff I, Hukum Kirchoff II ). Atau yang lainnya, pada gambar percobaan

I-3B-5 dan gambar percobaan I-3B -6

2 . Lakukan seperti pada tugas 1 untuk gambar percobaan I -3B-7 dan gambar percobaan I-

3B -8

GAMBAR PERCOBAAN

Gambar I - 3B - 5

Uo = 25 Volt

Ri = 10Ω

Rb = 20Ω

A

VV V

A

UabU0

Ri

Rb

+

-

Buku Rangkaian Listrik Baru

Documents

Transcript of Buku Rangkaian Listrik Baru