LAPORAN PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK INDONESIA

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK

MODUL I : RANGKAIAN ARUS SEARAH

DISUSUN OLEH : Unggul Riyadi

14101035

Partner Praktikum : 1. Nova Ade Kurniawan ( 14101022 ) 2. Teguh Wahyu Dianto ( 14101132 ) Asisten Praktikum : 1. Stefanus Tommy Christian Widianto

2. Nidia Fentiana Permata Dewi 3. Nurul Fatonah

Tanggal Praktikum : 11 November 2015

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRONIKA DAN TEKNIK DIGITAL SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TELEMATIKA TELKOM

(2)

MODUL I

RANGKAIAN ARUS SEARAH I. DASAR TEORI

Rangkaian listrik adalah suatu kumpulan elemen atau komponen listrik yang saling dihubungkan dengan cara-cara tertentu dan paling sedikit mempunyai satu lintasan tertutup. Suatu rangkaian listrik dapat dibangun oleh kombinasi dari berbagai komponen-komponen elektronik, baik komponen elektronik aktif maupun komponen elektronik pasif. Sumber tegangan dan sumber arus merupakan komponen elektronik aktif. Pembatasan elemen atau komponen listrik pada Rangkaian Listrik dapat dikelompokkan ke dalam elemen atau komponen aktif dan pasif. Elemen aktif adalah elemen yang menghasilkan energi dalam hal ini adalah sumber tegangan dan sumber arus. Elemen lain adalah elemen pasif dimana elemen ini tidak dapat menghasilkan energi, dapat dikelompokkan menjadi elemen yang hanya dapat menyerap energi dalam hal ini hanya terdapat pada komponen resistor atau banyak juga yang menyebutkan tahanan atau hambatan dengan simbol R, dan komponen pasif yang dapat menyimpan energi juga diklasifikasikan menjadi dua yaitu komponen atau lemen yang menyerap energi dalam bentuk medan magnet dalamhal ini induktor atau sering juga disebut sebagai lilitan, belitan atau kumparan dengan simbol L, dan kompone pasif yang menyerap energi dalam bentuk medan magnet dalam hal ini adalah kapasitor atau sering juga dikatakan dengan kondensator dengan symbol C. [1]

(3)

dalam resistor tersebut memiliki cara pembacaan yang berbeda pula. Berikut cara pembacaan cincin kode warna dalam resistor.

Gambar 1. Kode Warna dalam Resistor

Untuk kode warna resistor 4 ring, ring warna ke 1 sampai 2 merupakan angka pertama dan kedua kemudian ring ke 3 merupakan faktor pengali sedangkan ring ke 4 merupakan nilai toleransinya. Sebagai contoh resistor 2,2 KOhm 5% maka penulisan dengan 4 ring warna adalah merah, merah, mearah, dan emas.

Untuk kode warna resistor 5 ring, ring warna ke 1 sampai 3 merupakan angka pertama, kedua dan ketiga kemudian ring ke 4 merupakan faktor pengali sedangkan ring ke 5 merupakan nilai toleransinya. Sebagai contoh resistor 2,2KOhm 1% maka penulisan dengan 5 ring warna adalah merah, merah, hitam, coklat, dan coklat.

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

DAFTAR PUSTAKA

[1] B. P. Hartono, Rangkaian Listrik I, Malang: Institut Teknologi Nasional Malang, 2012.

(11)

(12)

(13)

LAPORAN PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK MODUL II : HUKUM KIRCHOFF

14101035

(14)

MODUL II HUKUM KIRCHHOFF I. DASAR TEORI

Hukum kirchoff adalah hukum yang digunakan untuk mengetahui arus yang mengalir pada tiap bagian rangkaian yang rumit. Hukum kirchoff mempelajari hukum tegangan Kirchoff dan hukum arus Kirchoff, serta mempelajari hukum rangkaian loop banyak. Pada rangkaian tertutup suatu cabang sama dengan jumlah arus lewat dari cabang tersebut. Terdapat dua hukum yang berlaku, diantaranya hukum Kirchoff I dan hukum Kirchoff II.

Pada rangkaian listrik, kita dapat menemukan rangkaian listrik yang bercabang-cabang. Untuk menghitung besaran arus listrik yang mengalir pada setiap cabang, seorang ahli fisika bernama Gustav Kirchoff (1824-1887) mengemukakan dua aturan hukum yang digunakan untuk membantu perhitungan tersebut. Hukum kirchoff pertama disebut hukum titik cabang dan hukum Kirchoff kedua disebut hukum loop. Suatu titik cabang dalam suatu rangkaian adalah tempat bertemunya beberapa buah konduktor. Sebuah loop adalah jalan konduksi yang tertutup.

Hukum kirchoff ini merupakan hukum kekekalan muatan lisrik yang ada pada sistem tertutup adalah tetap. Hukum Kirchoff I menyatakan bahwa, ”jumlah arus yang masuk pada sebuah titik cabang sama dengan arus yang keluar dari titik tersebut.” Secara matematis dapat ditulis menjadi:

I (masuk) = I (keluar) Sehingga:

I1 = I2 + I3 + I4

Kebenaran hukum Kirchoff I dapat dibuktikan dengan hukum kekekalan muatan. Kuat arus adalah muatan yang mengalir per satuan waktu. Seandainya muatan persatuan waktu yang masuk titik cabang lebih besar daripada jumlah muatan persatuan waktu yang keluar, maka titik cabang akan kelebihan muatan positif. [1]

(15)

yang diterapkan dalam suatu rangkaian tertutup. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah aljabar dari GGL (Gaya Gerak Listrik) sumber beda potensial dalam sebuah rangkaian tertutup (loop) sma dengan nol. Secara matematis, Hukum II Kirchoff ini dirumuskan dengan persamaan ΣE+ΣV=0.

Di mana V adalah beda potensial komponen komponen dalam rangkaian (kecuali sumber ggl) dan E adalah ggl sumber. Untuk lebih jelasnya mengenai Hukum II Kirchoff, perhatikanlah sebuah rangkaian tertutup sederhana berikut ini.

Gambar 1. Rangkaian Tertutup [2]

Dari rangkaian sederhana di atas, maka akan berlaku persamaan berikut (anggap arah loop searah arah arus)

I . R + I . r - E = 0...1) E = I (R + r)

I = E/(R + r)

Persamaan 1 dapat ditulis dalam bentuk lain seperti berikut I . R = E - I . r

Di mana I . R adalah beda potensial pada komponen resistor R, yang juga sering disebut dengan tegangan jepit.

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

DAFTAR PUSTAKA [1] N. Permatasari, "Journal Hukum Kirchoff," pp. 1-2, 2014.

(22)

(23)

(24)

LAPORAN PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK MODUL III : SUPERPOSISI

14101035

(25)

MODUL III SUPERPOSISI II.DASAR TEORI

Teorema superposisi berlaku untuk semua rangkaian linir dan bilateral, jadi berlaku juga untuk semua rangkaian-rangkaian yang terdiri dari R,L, dan C asal saja elemen-elemen ini linear dan bilateral. Suatu elemen dikatakan linear bila antara tegangan pada elemen itu dan arus yang disebabkan oleh tegangan tersebut mempunyai hubungan yang linier bila di hubungkan pada elemen itu. Dan dikatakn bilateral bila arus atau tegangan akan mengalir pada sama besar untuk kedua arah.

Teorema superposisi menyatakan sebagai berikut : bila suatu rangkaian terdiri dari lebih dari satu sumber dan tahanan-tahanan atau impedansi-impedansi linear dan bilateral, dari arus-arus yang disebabkan oleh tiap-tiap sumber tersendiri dengan sumber-sumber lainnya dalam keadaan tidak bekerja. Untuk menggunakan teorema tersebut ada dua aturan yang dapat digunakan, sehingga diperoleh besaran yang diinginkan. Aturan-aturan tersebut adalah sebagai berikut :

Aturan 1 : suatu sumber yang tidak bekerja memiliki tegangan nol. Ini berarti dapat diganti dengan suatu hubungan singkat (cloced circuit).

Aturan 2 : suatu sumber yang tidak bekerja dan memiliki arus nol berarti dapat diganti dengan suatu hubungan terbuka (open circuit). [1]

E I

Gambar 1. Pengaruh pengambilan sumber praktis [2]

(26)

dihasilkan oleh sumber yang lain berlawanan arah yang melalui tahanan yang sama, maka arus yang dihasilkan adalah perbedaan arus di antara keduanya dan memiliki arah mengikuti yang lebih besar. Jika arus yang dihasilkan memiliki arah yang sama, maka arus yang dihasilkan adalah jumlah keduanya.

Prinsip Superposisi tidak dapat digunakan untuk perhitungan daya karena daya yang hilang dalam sebuah sumber tahanan berubah-ubah sebanding dengan kuadrat arus atau tegangan (tidak linear).

Untuk memperhatikan pengaruh masing-masing sumber secara terpisah yang tidak bergantung sama lain, maka sumber tersebut perlu diambil dan ditempatkan kembali tanpa mempengaruhi hasil akhir. Untuk mengambil sumber tegangan, maka perbedaan potensial antara terminal sumber tegangan harus ditetapkan berharga nol (dihubung singkat). Untuk mengambil sumber arus, maka diperlukan bahwa terminalnya terbuka (untai terbuka). Sembarang hambatan dalam yang berhubungan dengan sumber yang dicabut, tidak dihilangkan tetapi masih harus diperhatikan. Suatu sumber arus yang tidak bekerja memiliki arus nol, berarti dapat diganti dengan suatu hubungan terbuka.

9A

Gambar 2. Rangkaian Linier Sumber Bebas [2]

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

DAFTAR PUSTAKA

[1] N. Susetyo, "Ragkaian Listrik "Teorema Superposisi"," Universitas Negeri Surabaya, Surabaya, 2014.

(35)

(36)

(37)

LAPORAN PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK

MODUL IV : THEOREMA THEVENIN DAN NORTON

14101035

Tanggal Praktikum : 2 Desember 2015

(38)

MODUL IV

TEOREMA THEVENIN DAN NORTON

I. DASAR TEORI

Thevenin dan Teorema Norton adalah dua yang paling banyak

digunakan untuk teorema menyederhanakan rangkaian linear untuk

kemudahan analisis jaringan. Pada tahun 1883, telegraf Perancis insinyur ML

Thevenin Teorema diterbitkan tentang analisis jaringan metode. Empat puluh

tiga tahun kemudian, insinyur Amerika EL Norton di Bell Telephone

laboratorium menerbitkan sebuah teorema yang sama, tetapi ia menggunakan

sumber arus untuk menggantikan sumber tegangan dalam rangkaian ekuivalen.

Kedua teorema negara bahwa setiap jaringan dua terminal linear rumit dengan

pasokan listrik dapat disederhanakan rangkaian ekivalen yang mencakup

sumber tegangan yang sebenarnya (Thevenin Teorema) atau sumber arus yang

sebenarnya (Norton Teorema). [1]

Teorema Thevenin adalah sebuah metode yang mengubah sirkuit AC

bilateral linear menjadi sumber tegangan AC tunggal dalam seri dengan

impedansi setara. Mengakibatkan jaringan dua terminal akan setara bila

terhubung untuk setiap cabang eksternal atau komponen. Jika sirkuit asli berisi

unsur reaktif, rangkaian ekuivalen Thevenin akan berlaku hanya pada frekuensi

di mana reaktansi ditentukan. [2]

Suatu rangkaian setara yang juga sering digunakan adalah rangkaian

setara Northon. Rangkaian ini terdiri dari suatu sumber tetap IN paralel dengan

suatu hambatan R. Kita dapat menentukan hubungan antara IN dan 𝜀th jika

kedua ujung keluaran rangkaian Northon kita hubungkan singkat, selurus arus

IN akan mengalir melalui keluaran. Arus ini harus sama dengan arus yang

mengalir bila kedua ujung rangkaian Thevenin dihubungkan singkat. [2]

Thevenin dan teorema Norton adalah dua yang paling banyak

(39)

kemudahan analisis jaringan. Pada tahun 1883, telegraf Perancisinsinyur ML

Thevenin Teorema diterbitkan tentang analisis jaringan metode. Empat puluh

tiga tahun kemudian, insinyur Amerika EL Norton di Bell Telephone

laboratorium menerbitkan sebuah teorema yang sama, tetapi ia menggunakan

sumber arus untuk menggantikan sumber tegangan dalam rangkaian ekuivalen.

Kedua teorema negara bahwa setiap jaringan dua-terminal linearrumit dengan

pasokan listrik dapat disederhanakan rangkaian ekivalen yang mencakup

sumber tegangan yang sebenarnya (Thevenin Teorema) atau sumber arus yang

sebenarnya (teorema Norton). [2]

Gambar 1. Rangkaian Setara Thevenin [3]

Pada gambar diatas memperlihatkan sebuah kotak hitam (black box)

yang mengandung rangkaian dengan sumber searah ( DC ) dan hambatan linier

(hambatan yang tidak berubah dengannaiknya tegangan). [3]

Gambar 2. Rangkaian Setara Norton [3]

Pada gambar diatas memperlihatkan sebuah kotak hitam (Black Box)

yang mengandung rangkaian apa saja dengan sumber searah dan hambatan

linier. Rangkaian di atas akan menghasilkan tegangan beban yang sama dengan

(40)

kemudian, insinyur Amerika EL Norton di Bell Telephone laboratorium menerbitkan sebuah teorema yang sama, tetapi ia menggunakan sumber arus untuk menggantikan sumber tegangan dalam rangkaian ekuivalen. Kedua teorema negara bahwa setiap jaringan dua-terminal linearrumit dengan pasokan listrik dapat disederhanakan rangkaian ekivalen yang mencakup sumber tegangan yang sebenarnya (Thevenin Teorema) atau sumber arus yang sebenarnya (teorema Norton). [2]

Gambar 1. Rangkaian Setara Thevenin [3]

Pada gambar diatas memperlihatkan sebuah kotak hitam (black box) yang mengandung rangkaian dengan sumber searah ( DC ) dan hambatan linier (hambatan yang tidak berubah dengannaiknya tegangan). [3]

Gambar 2. Rangkaian Setara Norton [3]

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

DAFTAR PUSTAKA

[1] W. Meizong, Understandable Electics Circuits, China: Global Media, 1994.

[2] M. Ramadhani, Rangkaian Listrik, Jakarta: Erlangga, 2008.

(46)