1

KARAKTERISTIK KOMPONEN RANGKAIAN LISTRIK

• KOMPONEN AKTIF1. Sumber Tegangan (Voltage Source)2. Sumber Arus (Current Source)

• KOMPONEN PASIF1. Resistor (R)2. Kapasitor (C)3. Induktor/ Induktansi/ Lilitan/ Kumparan (L)

SumberTegangan (Voltage Source)

Karakteristik sumber tegangan ideal :• Menghasilkan tegangan yang tetap• Tidak tergantung pada arus yang mengalir pada sumber

tersebut, meskipun tegangan tersebut merupakan fungsidari t.

• Mempunyai nilai resistansi dalam Rd = 0 (sumbertegangan ideal)

Klasifikasi Sumber Tegangan (Voltage Source) :• Sumber Tegangan Bebas/ Independent Voltage Source• Sumber Tegangan Tidak Bebas/ Dependent Voltage

Source

2

Sumber Arus (Current Source)Karakteristik sumber arus ideal :

• Menghasilkan arus yang tetap• Tidak bergantung pada tegangan dari sumber

arus• Mempunyai nilai resistansi dalam Rd = (sumber

arus ideal)

Klasifikasi Sumber Arus (Current Source) :• Sumber Arus Bebas/ Independent Current Source• Sumber Arus Tidak Bebas/ Dependent Current

Source

Resistor (R)Fungsi Resistor (R) :

• Penghambat arus• Pembagi arus• Pembagi tegangan

Nilai resistansi dari suatu resistor berdasarkan :• Hambatan jenis bahan resistor (tergantung dari bahan pembuatnya)• Panjang

• Luas penampang resistorApabila arus melewati resistor maka akan terjadi beda potensial di kedua ujung terminalnya(Hukum Ohm)

AlR ρ=

IRVR =

3

Kapasitor (C)Sering juga disebut dengan kondensator dimana fungsinya adalah :

• Membatasi arus DC yang mengalir pada kapasitor• Menyimpan energi dalam bentuk medan listrik

Faktor penentu nilai suatu kapasitor tergantung dari :• Nilai permitivitas bahan pembuat kapasitor• Luas penampang kapasitor• Jarak antara dua keping penyusun kapasitor

Secara matematis dapat ditulis :

Dimana : ε = permitivitas bahanA = luas penampang bahand = jarak dua keping

Satuan kapasitor : Farad (F)

dAC ε=

KARAKTERISTIK PADA KAPASITOR

Jika sebuah kapasitor dilewati oleh sebuah arus maka pada kedua ujung kapaistor tersebut akanmuncul beda potensial atau tegangan, dimana secara matematis dinyatakan :

Penurunan rumus :

dtdvCi c

c =

dtidqdtdqi

anaCdvdqCVQ

.

:dim

=

=

==

dtdvCi

Cdvdtisehingga

=

=.:

4

Sifat penyimpanan energi pada kapasitorDari karakteristik v - i, dapat diturunkan :

Misalkan : pada saat t = 0 maka v = 0pada saat t = t maka v = V

Sehingga :

Persamaan diatas merupakan energi yang disimpan pada kapasitor dalam bentuk medanlistrik.Jika kapasitor dipasang tegangan konstan/DC, maka arus sama dengan nol. Sehingga kapasitor bertindak sebagai rangkaian terbuka/ open circuit untuk tegangan DC.

∫ ∫ ∫ ∫

∫ ∫====

=

=

=

CvdvdtdtdvvCdtvidtpw

dtpdw

dtpdwdtdwp

..

.

.

2

0 21CVCvdvw

V

== ∫

Hubungan seri Kapasitor

321

321

321

321

321

1111

1111

111

00:

CCCC

idtC

idtC

idtC

idtC

idtC

idtC

idtC

V

VVVVVVVV

VKVL

ek

ek

++=

++=

++=

++==−++

=

∫∫∫∫

∫∫∫

∑

Pembagi tegangan :

∫

∫

∫

∫

=→

=

=

=

idtC

Vana

idtC

V

idtC

V

idtC

V

ek

1dim

1

1

1

33

22

11

sehingga :

VCC

V

VCC

V

VCC

V

ek

ek

ek

33

22

11

=

=

=

5

Hubungan paralel Kapasitor

321

321

321

321 00

:

CCCCdtdVC

dtdVC

dtdVC

dtdVC

iiiiiiii

iKCL

ek

ek

++=

++=

++==−−−

=∑

Pembagi arus :

ekek C

idtdV

dtdVCiana

dtdVCi

dtdVCi

dtdVCi

=→=→

=

=

=

dim

33

22

11

sehingga :

iCC

i

iCCi

iCCi

ek

ek

ek

33

22

11

=

=

=

Induktor/ Lilitan/ Kumparan (L)

Seringkali disebut sebagai induktansi, lilitan, kumparan, atau belitan. Pada induktormempunyai sifat dapat menyimpan energi dalam bentuk medan magnet.Satuan dari induktor : Henry (H)

Arus yang mengalir pada induktor akan menghasilkan fluksi magnetik (Φ) yang membentukloop yang melingkupi kumparan. Jika ada N lilitan, maka total fluksi adalah :

dtdiL

dtdv

IL

LI

==

=

=

λ

λλ

6

Sifat penyimpanan energi pada induktorDari karakteristik v-i, dapat diturunkan :

Misalkan : pada saat t = 0 maka i = 0pada saat t = t maka i = I

sehingga :

Persamaan diatas merupakan energi yang disimpan pada induktor L dalam bentukmedan magnet.Jika induktor dipasang arus konstan/DC, maka tegangan sama dengan nol. Sehingga induktor bertindak sebagai rangkaian hubung singkat/ short circuit.

∫ ∫ ∫∫

∫ ∫=====

=

=

=

diLidtidtdiLdtvidtpw

dtpdw

dtpdwdtdwp

....

.

.

2

0 21. LIdiLiw

I

== ∫

Hubungan seri Induktor

Pembagi tegangan :

sehingga :ek

ek LV

dtdi

dtdiLVana

dtdiLV

dtdiLV

dtdiLV

=→=→

=

=

=

dim

33

22

11

321

321

321

321

321 0

0:

LLLLdtdiL

dtdiL

dtdiL

dtdiL

dtdiL

dtdiL

dtdiLV

VVVVVVVV

VKVL

ek

ek

++=

++=

++=

++==−++

=∑

VLLV

VLLV

VLLV

ek

ek

ek

33

22

11

=

=

=

7

Hubungan paralel Induktor

321

321

321

321

1111

1111

00

:

LLLL

VdtL

VdtL

VdtL

VdtL

iiiiiiii

iKCL

ek

ek

++=

++=

++==−−−

=

∫∫∫∫

∑

Pembagi arus ;

iLVdtVdtL

iana

VdtL

i

VdtL

i

VdtL

i

ekek

=→=→

=

=

=

∫∫

∫

∫

∫

1dim

1

1

1

33

22

11

iLL

i

iLL

i

iLL

i

ek

ek

ek

33

22

11

=

=

=