KARAKTERISTIK KOMPONEN RANGKAIAN LISTRIK

• KOMPONEN AKTIF

1. Sumber Tegangan (Voltage Source)

2. Sumber Arus (Current Source)

• KOMPONEN PASIF

1. Resistor (R)

2. Kapasitor (C)

3. Induktor / Induktansi / Lilitan / Kumparan (L)

egf-ftup 1

SumberTegangan (Voltage Source)

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

meskipun tegangan tersebut merupakan fungsi dari t.• Mempunyai nilai resistansi dalam Rd = 0 (sumber tegangan ideal)

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

+

_

egf-ftup 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

egf-ftup 3

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 resistor

Apabila arus melewati resistor maka akan terjadi beda potensial di kedua ujung terminalnya (Hukum Ohm)

IRVR

AlR

egf-ftup 4

R IVR

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

Satuan kapasitor : Farad (F)

d

AC

egf-ftup 5

KARAKTERISTIK PADA KAPASITOR

Jika sebuah kapasitor dilewati oleh sebuah arus maka pada kedua ujung kapaistor tersebut

akan muncul beda potensial atau tegangan, dimana secara matematis dinyatakan :

Penurunan rumus :

dt

dvCi c

c

egf-ftup 6

dtidqdt

dqi

ana

Cdvdq

CVQ

.

:dim

dt

dvCi

Cdvdti

sehingga

.

:

Sifat penyimpanan energi pada kapasitor

Dari karakteristik v - i, dapat diturunkan :

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

Cvdvdtdt

dvvCdtvidtpw

dtpdw

dtpdwdt

dwp

..

.

.

2

0 2

1CVCvdvw

V

egf-ftup 7

Hubungan seri Kapasitor

321

321

321

321

321

1111

1111

111

0

0:

CCCC

idtC

idtC

idtC

idtC

idtC

idtC

idtC

V

VVVV

VVVV

VKVL

ek

ek

Pembagi tegangan :

idtC

Vana

idtC

V

idtC

V

idtC

V

ek

1dim

1

1

1

33

22

11

sehingga :

VC

CV

VC

CV

VC

CV

ek

ek

ek

33

22

11

egf-ftup 8

Hubungan paralel Kapasitor

321

321

321

321 0

0

:

CCCCdt

dVC

dt

dVC

dt

dVC

dt

dVC

iiii

iiii

i

KCL

ek

ek

Pembagi arus :

ekek C

i

dt

dV

dt

dVCiana

dt

dVCi

dt

dVCi

dt

dVCi

dim

33

22

11

sehingga :

iC

Ci

iC

Ci

iC

Ci

ek

ek

ek

33

22

11

egf-ftup 9

Induktor / Lilitan / Kumparan (L)Seringkali disebut sebagai induktansi, lilitan, kumparan, atau belitan. Pada induktor mempunyai 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 :

dt

diL

dt

dv

IL

LI

egf-ftup 10

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

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

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

diLidtidt

diLdtvidtpw

dtpdw

dtpdwdt

dwp

....

.

.

2

0 2

1. LIdiLiw

I

egf-ftup 11

Hubungan seri Induktor

Pembagi tegangan :

ekek L

V

dt

di

dt

diLVana

dt

diLV

dt

diLV

dt

diLV

dim

33

22

11

VL

LV

VL

LV

VL

LV

ek

ek

ek

33

22

11

egf-ftup 12

321

321

321

321

321 0

0:

LLLLdt

diL

dt

diL

dt

diL

dt

diL

dt

diL

dt

diL

dt

diLV

VVVV

VVVV

VKVL

ek

ek

Hubungan paralel Induktor

321

321

321

321

1111

1111

0

0

:

LLLL

VdtL

VdtL

VdtL

VdtL

iiii

iiii

i

KCL

ek

ek

Pembagi arus ;

iLVdtVdtL

iana

VdtL

i

VdtL

i

VdtL

i

ekek

1dim

1

1

1

33

22

11

iL

Li

iL

Li

iL

Li

ek

ek

ek

33

22

11

egf-ftup 13