Fundamental of Electronics
Presented by
Muchammad Chusnan Aprianto STT Dr.KHEZ Muttaqien
Arus Searah
Pendahuluan
O Arus listrik adalah jumlah total muatan yang melewati suatu
medium per satuan waktu
O Arus searah bersifat tetap (steady) dalam hal besar dan
arahnya
O Arus transien: arus searah yang berkaitan dengan pengisian
dan pengosongan muatan (kapasitor).
A
+
+ + +
Hukum Ohm
Salah satu hasil percobaan laboratorium yang dilakukan oleh George Simon Ohm (1787-1854)
O Jika sebuah penghantar atau resistansi
atau hantaran dilewati oleh sebuah arus maka pada kedua ujung penghantar
tersebut akan muncul beda potensial, atau
O Hukum Ohm menyatakan bahwa
tegangan melintasi berbagai jenis bahan pengantar adalah berbanding lurus
dengan arus yang mengalir melalui bahan tersebut.
Hukum Kirchoff I /
Kirchoff’s Current Law (KCL)
Hasil pemikiran ilmuwan Jerman Gustav Kirchhoff (1824- 1887)
O Jumlah arus yang memasuki suatu percabangan atau node
atau simpul samadengan arus yang meninggalkan percabangan atau node atau simpul,
O dengan kata lain jumlah aljabar semua arus yang memasuki
sebuah percabangan atau node atau simpul samadengan nol.
O Secara matematis :
O Σ Arus pada satu titik percabangan = 0
Hukum Kirchoff II /
Kirchoff’s Voltage Law
(KVL)
O Jumlah tegangan pada suatu lintasan tertutup sama dengan
nol,
O atau penjumlahan tegangan pada masing-masing komponen
penyusunnya yang membentuk satu lintasan tertutup akan bernilai samadengan nol.
RANGKAIAN SETARA
Rangkaian Setara
O Rangkaian setara merupakan rangkaian yang memiliki nilai
ekuivalen dengan rangkaian asli
O Dua buah resistor R1 dan R2 dirangkai dengan cara paralel
dapat digantikan dengan sebuah resistor yaitu
O R3 = (R1 R2)/(R1 + R2)
O R3 disebut hambatan setara dari R1 dan R2 sering ditulis
dengan: R1 // R2
O Rangkaian Thevenin menggunakan sumber tegangan tetap.
Theorema Thevenin
O
Sembarang jaringan dc dua arah linier yang
memiliki dua terminal dapat diganti dengan
sebuah rangkaian setara, yang berisi sebuah
sumber tegangan dan sebuah tahanan seri
O
Rangkaian setara thevenin
menggunakan
sumber
Langkah-langkah penyelesaian dengan teorema Thevenin :
1. Cari dan tentukan titik terminal a-b dimana parameter yang ditanyakan. 2. Lepaskan komponen pada titik a-b tersebut, open circuit kan pada terminal
a-b kemudian hitung nilai tegangan dititik a-b tersebut (Vab = Vth).
3. Jika semua sumbernya adalah sumber bebas, maka tentukan nilai tahanan diukur pada titik a-b tersebut saat semua sumber di non aktifkan dengan cara diganti dengan tahanan dalamnya (untuk sumber tegangan bebas
diganti rangkaian short circuit dan untuk sumber arus bebas diganti dengan rangkaian open circuit) (Rab = Rth).
4. Jika terdapat sumber tak bebas, maka untuk mencari nilai tahanan pengganti Theveninnya didapatkan dengan cara
5. Untuk mencari Isc pada terminal titik a-b tersebut dihubungsingkatkan dan dicari arus yang mengalir pada titik tersebut (Iab = Isc).
6. Gambarkan kembali rangkaian pengganti Theveninnya, kemudian
Contoh 1
O Tentukan rangkaian setara Thevenin pada jaringan yang
dikotak berikut
Jawaban Contoh 1
lebih mudah dibebani daripada
Contoh 2
O Buat rangkaian setara Thevenin untuk rangkian di bawah ini.
Jawaban Contoh 2
O Tentukan ETH Tentukan dulu V
o,b
O I
o = E / [R1+R2//(R3+R4)] = 12V / [1K + (2K//2K)] = 6 mA
O Arus terpecah menjadi I
1 melalui R1 dan I2 melalui (R3 + R4)
Jawaban Contoh 2
O R
TH = R4 // (R3 + R1//R2) = 625
Jawaban Contoh 2
O Jika ditarik arus 3 mA, maka:
O Vo = E
TH – Ro IL = 3V – (625) (3 mA) = 1,125 V
O R
Theorema Norton
O
Sembarang jaringan dc dua arah linier yang
memiliki dua terminal dapat diganti dengan
sebuah rangkaian setara, yang berisi sebuah
sumber arus dan sebuah tahanan sejajar
Langkah-langkah penyelesaian dengan teorema Norton :
1. Cari dan tentukan titik terminal a-b dimana parameter yang ditanyakan. 2. Lepaskan komponen pada titik a-b tersebut, short circuit kan pada terminal
a-b kemudian hitung nilai arus dititik a-b tersebut (Iab = Isc = IN).
3. Jika semua sumbernya adalah sumber bebas, maka tentukan nilai tahanan diukur pada titik a-b tersebut saat semua sumber di non aktifkan dengan cara diganti dengan tahanan dalamnya (untuk sumber tegangan bebas
diganti rangkaian short circuit dan untuk sumber arus bebas diganti dengan rangkaian open circuit) (Rab = RN = Rth).
4. Jika terdapat sumber tak bebas, maka untuk mencari nilai tahanan pengganti Nortonnya didapatkan dengan cara
5. Untuk mencari Voc pada terminal titik a-b tersebut dibuka dan dicari tegangan pada titik tersebut (Vab = Voc).
Hubungan I
N
dan E
TH
O I
o,s = ETH / Ro = IN
O I
Contoh 3
O Tentukan rangkaian setaran Norton untuk rangkaian di
Jawaban Contoh 3
Jawaban Contoh 3
O Kita peroleh:
O Io = E / [R1 + (R2 // R3) = 12 / [1K + (2K // 1K)] =7,2 mA
O R2 I
1 = R3 IN, karena R4 terhubung singkat, sehingga
O I
N = Io . R2 / (R2 + R3) = 4,8 mA
O Ro dihitung seperti rangkaian Thevenin: Ro = R
TH = 625
O E
Pendahuluan
O Arus transien = arus yang berhubungan dengan pengisian dan pengosongan muatan kapasitor
O Digunakan untuk mengubah denyut, mengolah denyut dalam pesawat televisi, penundaan waktu, menghasilkan pengapitan tegangan
O Suatu kapasitor jika luas plat A, jarak antar plat d dan permitivitas dielektrik , maka nilai kapasitansi:
O C = A/d
O Jika kapasitor dihubungkan dengan sumber tegangan V, maka setelah beberapa waktu akan terkumpul tegangan sebesar:
Arus Transien
O e adalah bilangan natural
O e = 2,712
