LAPORAN PENDAHULUAN percobaan 6

28
LAPORAN PENDAHULUAN PRAKTIKUM FISIKA KOMPUTASI I. NOMOR PERCOBAAN : VI II.NAMA PERCOBAAN : ARUS MATA JALA III.TUJUAN PERCOBAAN : 1.Dapat mengetahui cara mengerjakan suatu rangkaian dengan menggunakan analisis mata jala (mesh analysis) yang berhubungan dengan Hukum Arus Kirchoff. 2.Dapat menyelesaikan jaringan dengan menggunakan metode arus cabang. 3.Dapat menganalisa mata jala dengan menggunakan sumber arus dan sumber tegangan.

Transcript of LAPORAN PENDAHULUAN percobaan 6

LAPORAN PENDAHULUANPRAKTIKUM FISIKA KOMPUTASI

I. NOMOR PERCOBAAN : VI

II.NAMA PERCOBAAN : ARUS MATA JALA

III.TUJUAN PERCOBAAN :

1.Dapat mengetahui cara mengerjakan suatu rangkaian dengan menggunakan

analisis mata jala (mesh analysis) yang berhubungan dengan Hukum Arus

Kirchoff.

2.Dapat menyelesaikan jaringan dengan menggunakan metode arus cabang.

3.Dapat menganalisa mata jala dengan menggunakan sumber arus dan

sumber tegangan.

IV.TINJAUAN PUSTAKA

Pada modul ini kita akan mempelajari macam-macam metode untuk

menganalisa rangkaian resistip seperti : analisa mata jala, super posisi, Teorema

Thevenin dan Norton, dan lain-lain. Metode-metode dapat diterapkan untuk

menganalisa respon keadaan tunak dari rangkaian AC dengan bantuan konsep

fasor.

Analisa mata jala (Mesh Analysis) adalah metode analisis rangkaian yang

berdasar pada prinsip Hukum Kirchoff Tegangan (KVL). Mata jala adalah bentuk

khusus dari sebuah loop. Mata jala adalah loop yang tidak mengandung loop ini

didalam siklus tertutupnya. Metode mata jala ini hanya berlaku pada rangkaian

planar.

Metode mata jala dilakukan dengan membuat persamaan KVL pada siklus

tertutup mata jala tersebut. Apabila suatu rangkaian mempunyai N buah mata

jala maka persamaan KVL yang dihasilkan N buah. Persamaan KVL ini biasanya

dituliskan dalam bentuk matrik :

[ R ] [ I ]=[V ]

Variabel yang dicari dalam analisis mata jala adalah arus mata jala. Arus

mata jala adalah arus yang mengalir pada elemen yang dilewati jalur mata jala.

Arus mata jala diberi arah searah dengan jarum jam. Arus mata jala buka

merupakan arus cabang, tetapi hanyalah :”dummy current”. Sehingga arus yang

mengalir pada suatu elemen yang dilalui oleh dua mata jala adalah jumlah

aljabar dari arus dua mata jala.

1.Rangkaian dengan sumber tegangan

Perhatikan rangkaian yang mengandung sumber tegangan dibawah ini :

R1 R3 R5

V s1 R2 R4 V s2

I 1 I 2 I 3

Rangkaian diatas terdiri dari 3 buah mata jala. Persamaan KVL dituliskan untuk

masing-masing mata jala.

Mata jala 1 :

−V s1+R1 i1+R2 (i1−i2 )=0

(R1+R2 ) i1−R2 i2=V s1(1)

Mata jala 2 :

R2 (i2−i1)+R3i2+R4 (i2−i31 )=0

−R2 i2+(R2+R3+R4 ) i2−R4 i3=0 (2)

Mata jala 3 :

R4 (i3−i2 )+R5 i3+V s2=0

−R4 i2+(R4+R5 )i3=−V s2(3)

Ketiga persamaan diatas dapat dituliskan dalam bentuk matrik :

[(R1+R2) −R2 0−R2 (R2+R3+R4) −R40 −R4 (R4+R5)][

i1i2i3]=[V s1

0V s2

]i1=

|V s1 −R2 0−R2 (R2+R3+R4) −R40 −R4 (R4+R5)|

|(R1+R2) −R2 0−R2 (R2+R3+R4) −R40 −R4 (R4+R5)

|i2=

|(R1+R2) V s1 0−R2 0 −R40 V s2 (R4+R5)|

|(R1+R2) −R2 0−R2 (R2+R3+R4) −R40 −R4 (R4+R5)

|i3=

|(R1+R2) −R2 V s1

−R2 (R2+R3+R4) 00 −R4 −V s2

||(R1+R2) −R2 0

−R2 (R2+R3+R4) −R40 −R4 (R4+R5)

|

2.Rangkaian dengan sumber arus

Metode analisis mata jala pada rangkaian dengan sumber arus lebih mudah

dibanding dengan sumber tegangan. Arus mata jala sama dengan arus sumber

yang mengalir pada mata jala tersebut.

R1 R3 R5

V s1 R2 R4 V s2

I 1 I 2 I 3

Dari rangkaian diatas, arus mata jala 1 dan 3 langsung diketahui :

i1=is1i3=is2

Sehingga hanya satu arus mata jala yang dicari yaitu i2. Persamaan KVL yang

diperlukan hanya satu saja yaitu pada mata jala dua :

Mata jala 2 :

R2 (i2−i1)+R3i2+R4 (i2−i31 )=0

pada rangkaian dengan sumber arus, persamaan KVL menjadi berkurang

sejumlah sumber arus yang ada. Apabila sumber arus berada pada dua mata

jala seperti gambar dibawah ini :

is=i2−i1

untuk mendapatkan arus mata jala, rangkaian dapat diandaikan dengan

membuat suatu mata jala super (super mesh) dimana sumber arus is dimisalkan

hubungan terbuka.

R1R2

V

I 1 I 1

Mata jala super :

−V s+R1i1+R2i2+R3i2=0

R1 i1+(R2+R3 ) i2=V s

R1 i1+(R2+R3 ) (i¿¿ s+ i1)=V s¿

(R1+R2+R3 ) i1+ (R2+R3 ) is=V s

i1=V s+(R2+R3 )(i s)

(R1+R2+R3 )

Untuk menganalisa rangkaian domain waktu, kita mengganti nilai tiap-tiap

elemen dengan masing-masing impedensinya dan mengganti sumber arus dan

tegangan menjadi fasornya. Setelah rangkaian diubah menjadi rangkaian fasor,

maka rangkaian tersebut dapat diperlukan seperti rangkaian resistip sehingga

prosedur pengerjaan analisanya sama dengan rangkaian resitip.

Untuk menggambarkan penggunaan analisa mata jala guna mencari respon

keadaan tunak rangkaian sinusoidal kita lihat contoh berikut : gunakan analisa

mata jala untuk mencari tegangan keadaan tunak pada induktor V L dari

rangkaian berikut :

15mH 200 μF

I 15Ω I 2

200cos100 tV 30cos (1000 t−90 ° )V

Penyelesaian :

Sumber-sumber tegangan kita ganti dengan fasornya yaitu :

V s1=200cos 100t=20⦟0

V s2=30cos (1000t−90° )=30⦟90 °

Kemudian ganti nilai C dan L dengan impedensi masing-masing :

Z c=1

jωC= 1

j 1000.200.10−6 F= 1

j0,2=− j5Ω

ZL= jωL= j1000.15 .10−3H= j15Ω

Jika kita gambarkan rangkaian fasornya :

j 15Ω − j5Ω

I 1 I 2

20⦟<0 ° 30⦟←90 ° V

Persamaan mata jala 1:

j 15 I1+10 ( I 1−I 2)=20⦟0 °

( j15+10 ) I 1−10 I 2=20⦟0°

Persamaan mata jala 2 :

10 ( I 2−I1 )+ (− j5 ) I 2=30⦟−90 °

(−10 ) I 1+(10− j 5 ) I 2=30⦟ 90°(3)(4)

Atur persamaan(3.3) dan (3.4) sehingga membentuk matriks 2x2 :

[(10+ j15) −10−10 (10− j5)] [I 1I 2]=[ 20⦟0 °30⦟90 ° ]

det=(10+ j15 ) (10− j 5 )−(−10 ) (−10 )

¿75+ j100

∆ I 1=| 20⦟0 ° −1030⦟90 ° (10− j 5)|

∆ I 1=20 (10− j5 )−(−10)( j 30)

¿200+ j200

Arus mata jala 1 :

I 1=∆ I1det

=200+ j 20075+ j 100

=200√2⦟45°125⦟53,13 °=2,16⦟−8,13 ° A

Jadi besarnya tegangan tunak pada indikator adalah :

V L=I 1 . j15

¿2,26⦟−8,13 ° .15⦟90 °¿33,9⦟81,87 °V

Kita kembalikan dalam domain waktu :

V L=33,9 cos (1000 t+81,87 ° )V

Tahapan-tahapan pengerjaan analisa mata jala untuk mencari arus mata jala

keadaan tunak dengan konsep fasor, yaitu :

1.Ubah sumber bebas (tegangan/arus) ke bentuk fasor

2.Tentukan arus mata jalanya

3.Gunakan ω sumber untuk mendapatkan impedansi tiap-tiap elemen L, C

4.Tuliskan persamaan KVL untuk tiap-tiap arus mata jala

5.Gunakan aturan cramer/kofaktor untuk mendapatkan arus mata jala

6.Ubah arus mata jala fasor kebentuk domain waktu.

Contoh :

10 20

100V 10 15

3 5

Gambar 1.

10 20

100V 10 15

3 5

Gambar 2.

Persamaan HKT yang dapat disusun berdasarkan Gambar 2 adalah :100=23 I 1−10 I 2

−15=−10 I 1+35 I2

Persamaan diatas dapat ditulis dalam bentuk matriks seperti persamaan

berikut:

|100−15|=| 23 10−10 35||I 1I 2|V=Z I

Determinan Z adalah : 23x 53−10∗10=705

I 1=|100 −10−15 35 |705

=4.7517730

I 2=| 23 100−10 −15|705

=0.9290780

I tot=I1−I2

I tot=3.82269503546 (Hadi, 2013).Arus Mata Jala dan Matriks

Persamaan matriks yang timbul dari, metode arus mata jala (mesh current

method) dapat diselesaikan dengan berbagai cara. Salah satu diantaranya yakni

metode determinan (aturan cramer).

Persamaan simultan n dari sebuah jaringan mata jala n dapat dituliskan

dalam bentuk matriks, dalam suatu pendahuluan bagi matriks dan determinan.

Bila hukum tegangan Kirchoff dterapkan pada jaringan tiga mata jala Gambar

3-1, diperoleh tiga persamaan berikut :

(RA+RB ) I 1−RB I 2=V a

−RB I 1+(RB+RC+RD ) I 2−RD I3=0

−RD I1+(RD+RE ) I 3=−V b

Buat persamaan-persamaan tersebut dalam bentuk matriks,

[RA+RB −RB 0−RB RB+RC+RD −RD

0 −RD RD+RE] [I 1I 2I 3]=[ V a

0−V b

] RA RC RE

V a I 1RB I 2RD I 3 V b

Gambar 1. Hukum Tegangan Kirchoff pada Jaringan Tiga Mata Jala

Elemen-elemen matriks dapat ditunjukkan dalam bentuk umum sebagai berikut:

[R11 R12 R13R21 R22 R23R31 R32 R33 ][

I 1I 2I 3]=[V 1

V 2

V 3]

Metode Determinan dan Arus Mata Jala

Persamaan matriks yang timbul dari metode arus mata (mesh current

method) dapat diselesaikan dengan berbagai cara. Salah satu di antaranya yakni

metode determinan (aturan Cramer) akan dikemukakan di sini. Akan tetapi,

sebaiknya dinyatakan bahwa cara-cara lain jauh lebih efesien untuk jaringan-

jaringan besar.

Matematika Terapan adalah matematika yang dipergunakan dalam bidang

teknik seperti menghitung pemakaian daya listrik, harga energi listrik dan arus

listrik Arus I 1 yang tidak diketahui diperoleh sebagai perbandingan dua

determinan. Determinan penyebut mempunyai elemen-elemen dari matriks tahan

an. Ini bisa ditunjukkan sebagai determinan dari koefesien-koefesien dan diberi

symbol ∆R. Determinan pembilang memiliki elemen yang sama seperti ∆R kecuali

dalam kolom pertama di mana elemen matriks tegangan menggantikan elemen

determinan koefesien. Jadi

I 1=|V 1 R12 R13V 2 R22 R23V 3 R32 R33|

|R11 R12 R13R21 R22 R23R31 R32 R33|

= 1∆R|V 1 R12 R13

V 2 R22 R23V 3 R32 R33|

Dengan cara yang sama,

I 2=1∆R|R11 V 1 R13

R21 V 2 R23R31 V 3 R33|I 3= 1

∆R|R11 R12 V 1

R21 R22 V 2

R31 R32 V 3|

Tujuan analisis rangkaian listrik pada umumnya untuk menentukan kuat arus

dan beda potensial (tegangan) pada suatu rangkaian listrik. Untuk analisis

rangkaian listrik ini, disamping hukum Ohm, hukum yang banyak dipakai adalah

hukum I Kirchoff atau KCL (Kirchoff’s Current Law) dan hukum II Kirchoff atau

KVL (Kirchoff’s Voltage Law) (Hidayat, 2008).

Hukum Kirchoff I menyatakan : Jumlah aljabar kuat arus yang menuju suatu

titik cabang rangkaian listrik = jumlah aljabar yang meninggalkan titik cabang

tersebut.

Atau :

∑ Imenujutitik cabang=∑ Imeninggalkantitik cabang

Hukum II Kirchoff menyatakan : Jumlah aljabar penurunan tegangan (voltage

drop) pada rangkaian tertutup (loop) menuruti arah yang ditentukan = jumlah

aljabar kenaikan tegangan (voltage rise) nya.

Atau :

∑V drop=∑V rise (Jumadi, 2010) . Arus yang mengalir pada setiap bagian rangkaian yang rumit dapat

diselesaikan dengan menggunakan hukum Kirchoff yaitu :

1.Pada rangkaian tertutup jumlah sumber tegangan akan sama dengan jumlah

penurunan potensial. 2.Jumlah arus yang masuk suatu sambungan akan sama dengan jumlah arus

yang melewati dari sambungan tersebut.

E1 E2

R2R1 I 1 Loop1 I 2Loop2 I 3

Gambar 1. Rangkaian Multiloop

Penggunaan hukum Kirchoff pada Gambar 1, menghasilkan :

I 1+ I 2=I 3E1=I 1R1−I 2R3

E1=I 2R2+ I 3 R3…………(1)

Dari ketiga persamaan tersebut dapat diperoleh :

I 1=R2 (E1+E2 )+R3 E1R1R2+R2R3+R3R1

…………(2)

I 2=R1E2−R3E1

R1R2+R2R3+R3R1

(Johan, 2013).Metode analisis arus cabang

Metode analisis arus cabang adalah salah satu metode yang dapat

digunakan untuk menganalisissuatu rangkaian listrik baik AC maupun DC.

Metode ini dapat menganalisis suatu rangkaian yang memiliki catu sumber

tegangan dan sumber arus dalam satu rangkaian listrik. Sumber arus terdiri dari

dua macam yaitu sumber arus bebas (independent) dan sumber arus tak bebas

(dependent). Sumber arus bebas adalah sumber arus yang besarnya tidak

bergantung pada harga tegangan dan arus lainnya sedangkan sumber arus tak

bebas merupakan sumber arus yang bergantung pada sumber tegangan atau

arus lain. Dalam artikel ini akan dibahas mengenai penerapan analisis arus

cabang pada suatu rangkaian dengan sumber arus yang bebas (independent).

Arus cabang adalah arus yang benar-benar ada atau dapat diukur

yang mengalir pada suatu cabang. Artinya arus cabang adalah arus yang

mengalir pada suatu percabangan (Merlina, 2013).Metode Arus Mesh, atau juga disebut metode Arus Cabang dalam pengguna

an persamaan KVL dan hukum Ohm untuk menghitung arus pada rangkaian.

Yang membedakannya dengan metode Arus  Cabang adalah metode ini tidak

menggunakan KCL, dan biasanya memiliki variabel yang tidak diketahuinya lebih

sedikit dari pada metode arus cabang. Keuntungan utama dari analisa Mesh ini

adalah akan mendapatkan persamaan yang lebih sedikit dari pada

menggunakan analisa cabang (Setiawan, 2014).

V.Algoritma a.Magnitude of Current

STEP 1 : Mulai

STEP 2 : Inisialisasi f=100000:50000:10000000

Vs=120

C=0.265e-9

L=0.15e-3

r=120

grid on

STEP 3 : Proses I 0=Vs/ (r+ j∗2∗pi∗f∗L− j /(2∗pi∗f∗C ))

STEP 4 : Cetak semilogx(f,abs(I 0))

\bfplot of magnitude of current flow vs frequency

\bffrequency (Hz)

\bfcurrent (A)

STEP 5 : Selesai

b.Phase Angle

STEP 1 : Mulai

STEP 2 : Inisialisasi f=100000:50000:10000000

Vs=120

C=0.265e-9

L=0.15e-3

r=120

figure(1)

grid on

STEP 3 : Proses I 0=Vs/ (r+ j∗2∗pi∗f∗L− j /(2∗pi∗f∗C ))

Phase=angle(I 0)∗180/ pi

STEP 4 : Cetak semilogx(f,phase,’linewidth’,2)

\bfplot of phase of current flow vs frequency

\bffrequency (Hz)

\bfcurrent (A)

STEP 5 : Selesai

c.Both phase angle and magnitude on single plot

STEP 1 : Mulai

STEP 2 : Inisialisasi f=100000:50000:10000000

Vs=120

C=0.265e-9

L=0.15e-3

r=120

figure(1)

subplot(2,1,1)

subplot(2,1,2)

grid on

STEP 3 : Proses I 0=Vs/ (r+ j∗2∗pi∗f∗L− j /(2∗pi∗f∗C ))

Phase=angle(I 0)∗180/ pi

STEP 4 : Cetak semilogx(f,abs(I0),’linewidth’,2)

\bfplot of phase of current flow vs frequency

\bfcurrent (A)

semilogx(f,phase,’linewidth’,2)

\bfplot of phase of current flow vs frequency

\bffrequency (Hz)

\bfphase (deg)

STEP 5 : Selesai

VI.FLOWCHARTa. Magnitude of Current

Mulai

Inisialisasi

f=100000:50000:10000000, Vs=120,

C=0.265e-9, L=0.15e-3, grid on

Proses

I 0=Vs/ (r+ j∗2∗pi∗f∗L− j /(2∗pi∗f∗C ))

b. Phase Angle

Cetak

semilogx(f,abs(I 0))

\bfplot of magnitude of current flow vs frequency

\bffrequency (Hz)

\bfcurrent (A)

Selesai

Mulai

Inisialisasi

f=100000:50000:10000000, Vs=120,

C=0.265e-9, L=0.15e-3, figure(1) grid

on

Proses

I 0=Vs/ (r+ j∗2∗pi∗f∗L− j /(2∗pi∗f∗C ))

Phase=angle(I 0)∗180/ pi

c. Both phase angle and magnitude on single plot

Cetak

semilogx(f,phase,’linewidth’,2)

\bfplot of phase of current flow vs frequency \

bffrequency (Hz)

\bfcurrent (A)

Selesai

Mulai

Inisialisasi

f=100000:50000:10000000, Vs=120,

C=0.265e-9, L=0.15e-3, figure(1) ,

subplot(2,1,1), subplot(2,1,2), grid on

Proses

I 0=Vs/ (r+ j∗2∗pi∗f∗L− j /(2∗pi∗f∗C ))

Phase=angle(I 0)∗180/ pi

Cetak

semilogx(f,abs(I0),’linewidth’,2)

\bfplot of phase of current flow vs frequency \

bfcurrent (A)

semilogx(f,phase,’linewidth’,2)

VII.LISTING

a. Magnitude of current

F=100000 :50000:10000000 ;

%INITIALIZE RANGE OF FREQUENCY

Vs=120;

C=0.265e-9 ;

L=0.15e-3 ;

r=120;

I 0=Vs/ (r+ j∗2∗pi∗f∗L− j /(2∗pi∗f∗C )) ; % CALCULATE OUTPUT CURRENT

semilogx(f,abs(I0));

%PLOT ON LOG – LINIER SCALE

title(‘\bfplot of magnitude of current flow vs frequency’);

xlabel(‘\bffrequency (Hz)’);

ylabel(‘\bfcurrent (A)’);

grid on;

b.Phase angle

f=100000 :50000:10000000 ;

%INITIALIZE RANGE OF FREQUENCY

Cetak

semilogx(f,abs(I0),’linewidth’,2)

\bfplot of phase of current flow vs frequency \

bfcurrent (A)

semilogx(f,phase,’linewidth’,2)

Selesai

Vs=120;

C=0.265e-9 ;

L=0.15e-3 ;

r=120;

I 0=Vs/ (r+ j∗2∗pi∗f∗L− j /(2∗pi∗f∗C )) ; % CALCULATE OUTPUT CURRENT

Phase=angle(I 0)∗180/ pi;

Figure (1);

semilogx(f,phase,’linewidth’,2);

%PLOT ON LOG – LINIER SCALE

title(‘\bfplot of phase of current flow vs frequency’);

xlabel(‘\bffrequency (Hz)’);

ylabel(‘\bfcurrent (A)’);grid on;

c.Both phase angle and magnitude on single plot

f=100000 :50000:10000000 ;

%INITIALIZE RANGE OF FREQUENCY

Vs=120;

C=0.265e-9 ;

L=0.15e-3 ;

r=120;

I 0=Vs/ (r+ j∗2∗pi∗f∗L− j /(2∗pi∗f∗C )) ; % CALCULATE OUTPUT CURRENT

Phase=angle(I 0)∗180/ pi;

%PHASE ANGLE IN DEGRESS

Figure (1);

Subplot(2,1,1);

%SUB-PLOT-1

semilogx(f,abs(I0),’linewidth’,2);

%MAGNITUDE

title(‘\bfplot of phase of current flow vs frequency’);

ylabel(‘\bfcurrent (A)’);

grid on;

Subplot(2,1,2); %SUB-PLOT-1

semilogx(f,phase,’linewidth’,2);

%PHASE

title(‘\bfplot of phase of current flow vs frequency’);

xlabel(‘\bffrequency (Hz)’);

ylabel(‘\bfphase (deg)’);

grid on;

VIII.TUGAS PENDAHULUAN1.Lihat gambar :

R1 R3 R5

1. VVs1 R2 R4 Vs2

I1 I2 I3

Jika :

Vs1=10V

Vs2=27V

R1=2ohm

R2=5ohm

R3=5 ohm

R4=4ohm

R5=1ohm

Selesaikan dengan menggunakan arus mata jala dengan sumber

tegangan !

Jawab :

Rangkaian diatas terdiri dari 3 buah mata jala. Persamaan KVL dituliskan

untuk masing – masing mata jala.:

Mata jala 1 :

−V S 1+R1i1+R2 (i1– i2 )=0

(R1+R2 ) i1– R2i2=V s1 (1 )

(2+5 ) i1−5 i2=10

7 i1−5 i2=10

Mata jala 2 :

R2 (i2– i1 )+R3 i2+R4 (i2– i3 )=0

−R2 i1+(R2+R3+R4 ) i2– R4 i3=0 (2 )

−5 i1+ (5+5+4 ) i2−4 i3=0

−5 i1+14 i2−4 i3=0

Mata jala 3 :

R4 (i3−i2 )+R3 i2+V s2=0

−R4 i2+(R4+R5 )i3=−V s2 (3 )

−4 i2+(4+5 ) i3=−27

−4 i2+9i3=−27

Ketiga persamaan diatas dituliskan dalam bentuk matrik :

[ (R1+R2 ) −R2 0−R2 (R2+R3+R4 ) −R40 −R4 (R4+R5 )][ i1i2i3]=[V s1

0V s2

] [ 7 −5 0

−5 14 −40 −4 5 ][ i1i2i3]=[10027]

i1=|V s1 −R2 0−R2 (R2 R3R4) −R40 −R4 (R4+R5)|

|(R1+R2) −R2 0−R2 (R2+R3+R4) −R40 −R4 (R4+R5)

|

i1=| 10 −5 00 14 −4

−27 −4 5 || 7 −5 0−5 14 −40 −4 5 |

i1=0 A

i2=

|(R1+R2 ) V s 1 0−R2 0 −R40 V s 2 (R4+R5)

|

|( R1+R2 ) −R2 0−R2 (R2+R3+R4 ) −R40 −R4 (R4+R5)

|

i2=

|7 10 0

−5 0 −40 −27 5

|

|7 −5 0

−5 14 −40 −4 5

|

i2=−2 A

i3=

|( R1+R2) −R2 V s1

−R2 (R2+R3+R4 ) 00 −R4 −V s2

|

|( R1+R2) −R2 0

−R2 (R2+R3+R4 ) −R40 −R4 (R4+R5)

|

i3=| 7 −5 10−5 14 00 −4 27|

| 7 −5 0−5 14 −40 −4 5 |

i3=−7 A

2.Tuliskan dan jelaskan mengenai hukum kirchoff beserta hubungannya

dengan metode analisis mata jala.!

Jawab :

Hukum I Kirchhoff berbunyi“ Jumlah Aljabars semua arus dalam titik

percabangan itu sama dengan nol”. ∑ I = 0. Hukum kirchoff ini menerangkan

tentang hokum arus kirchoff. Hukum Kirchhoff 2 / Kirchhoff Voltage Law,

berbunyi“Penjumlahan tegangan pada masing-masing komponen penyusun

yang membentuk satu lintasan tertutup akan bernilai Nol”. ∑V = 0.

Hubungannya adalah pada saat menentukan metode analisis mata jala

patokan utama penulisan atau konsep dari metode ini adalah hukum kirchoff

1.

II. Data Hasil Percobaan

a. Magnitude of current

b. Phase angle

c. Both phase angle and magnitude on single plot

III. Analisa Percobaan

Mata jala merupakan bentuk khusus dari sebuah loop. Sedangkan arus

mata jala merupakan arus yang mengalir pada elemen yang dilewati jalur mata

jala.

Pada percobaan ini hasil yang ditampilkan berupa grafik, walaupun tidak

dituliskan plot pada listing program, karena disini yang berperan untuk

menampilkan grafik merupakan semilogx(...), ditambah dengan xlabel, ylabel,

sebagai sumbu x dan sumbu y pada grafik.

Gambar grafik yang ditampilkan berbeda-beda bergantung pada proses

yang dituliskan pada listing program. Grafik pada program c menampilkan

gabungan dari kedua grafik dari grafik program a dan b, karena listing pada

program c adalah gabungan dari program a dan program b pada satu grafik.

Pada ketigaprogram yang ada, terdapat rumus

I0=Vs/(r+j*2*pi*f*L-j/(2*pi*f*C)), dimana j merupakan bilangan imajiner untuk

metode Norton dan Thevenin. Pada rumus tersebut setelah Vs haus ditambah

tanda titik dan setelah (r+j*2*pi*f*L-j juga harus ditambah tanda titik agar

program dapat di running dan program tidak error.

Semilogx(...) dalam algoritma di dalam algoritma dan flowchart bukanlah

merupakan suatu proses, melainkan yang akan dicetak pada hasil output

program. Selain itu, terdapat grid on pada program yang digunakan untuk

menyambungkan titik antara skala nilai pada sumbu x dan skala nilai pada

sumbu y, yang berupa garis putus-putus.

Frekuensi pada listing dapat diubah-ubah nilainya. Hanya saja dengan

mengubah nilai frekuensi tersebut maka gambar grafiknya pun akan berubah.

Semakin besar nilai frekuensi maka grafiknya semakin rapat, dan semakin kecil

nilai frekuensi maka grafiknya akan semakin renggang.

Pada xlabel dan ylabel, terdapat tulisan bf sebelum kata frequency dan

current. Di sana, bf yang dimaksudkan mempunyai fungsi untuk menebalkan

kata setelahnya. Seperti misalnya “bffrequency”, maka pada grafik, kata

frequency itu akan dicetak tebal. Namun jangan lupa menambahkan garis

miring “\” sebelum bf, sebab apabila garis miring tersebut tidak ditambahkan,

maka walaupun dituliskan bf sebelum kata yang akan dicetak tebal, kata

tersebut tidak akan tercetak tebal. Dan untuk mencetak tulisan berbentuk italic,

maka tambahkan sebelum tulisan tersebut “\it”, misalnya “\itcurrent” maka pada

grafik akan dicetak tulisan current dengan tulisan bercetak miring. Diperlukan

ketelitian dalam menuliskan listing pada program matlab, sebab ketidaktelitian

dapat membuat program yang dituliskan tidak dapat dieksekusi.

IV. Kesimpulan

1. Percobaan ini semua programnya menampilkan output berupa grafik.

2. Grid on digunakan untuk menyambungkan titik antara skala nilai pada

sumbu x dan skala nilai pada sumbu y, yang berupa garis putus-putus.

3. Program ketiga menampilkan grafik gabungan antara hasil program satu

da hasil program dua.

4. Semilogx(...) hampir sama dengan plot, tetapi tampilan grafiknya berbeda,

karena biasanya semilog diginakan untuk menampilkan grafik yang di

dalam semilog tersebut dapat diperhitungkan.

5. Jika nilai frekuensi diubah-ubah, maka bentuk grafik pun akan berubah.

Semakin besar frekuensi maka grafik akan semakin rapat, begitu juga

sebaliknya.

DAFTAR PUSTAKA

Hadi, 2013, Modul Penuntun praktikum Fisika komputasi, Inderalaya:

Universitas sriwijaya.

Hidayat, Rahmat, 2008, Perbandingan Korelasi Hasil Belajar Mahasiswa

Program Studi Teknik Listrik Dalam Menguasai Matematika Determinan

Dengan Hasil Ujian Nasioal Yang Berasal Dari SMA IPA Berbanding Dari

SMK (STM), Politeknik Negeri Banjarmasin, Vol.8 No.2, P.115-121.

Johan, Akmal, 2013, Penuntun Praktikum Fisika Dasar 1, Inderalaya :

Universitas Sriwijaya.

Jumaidi, 2010, Hukum kirchoff, (online)(http://www.google.com/url?Sa=t&rct=j&q

=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&uact=8&ved=0CCFjAC&url=http

%3A%2F%2Fstaff.uny.ac.id%2Fsystem%2Ffiles%2Fpendidikan

%2FJumadi%2C%2520M.Pd.%2C%2520Dr.%2Fhukum

%2520Kirchoff.pdf&ei=tQ0yVKqUNsKluATh8YCQDg&usg=AFQjCNHrl8Y

EPhlrwrxZeAsWuQx-),diakses

tanggal 4 Oktober 2015.

Merlina, 2013, Metode Analisis Arus Cabang, (online)(http://merlinai.wordpress.

com/ipa-3/listrik-dinamis/hukum-ohm/), diakses tanggal 4 Oktober 2015.

Setiawan, Puja, 2014, Metode Analisa Mesh, (online)(http://pujasetiawan.

wordpress.com/2014/05/07/metode-analisa-mesh), diakses tanggal 4

oktober 2015