• Tidak ada hasil yang ditemukan

BUKU BAHAN AJAR RANGKAIAN LISTRIK I

N/A
N/A
Muchammad Bisri

Academic year: 2023

Membagikan " BUKU BAHAN AJAR RANGKAIAN LISTRIK I"

Copied!
150
0
0

Teks penuh

KONS EP RANGKAIAN LIS TRIK

Diskripsi Singkat

Tujuan Instruksional Khusus

Penyajian

  • Definisi
  • Arus Listrik
  • Tegangan
  • Energi
  • Daya (P)
  • M acam Besaran Listrik Dan Satuannya

Tujuan mempelajari rangkaian listrik adalah untuk dapat memahami kumpulan elemen atau komponen listrik yang saling terhubung dengan cara tertentu. Berbicara mengenai rangkaian listrik tentunya tidak lepas dari pengertian rangkaian itu sendiri, dimana rangkaian adalah suatu keterkaitan sekelompok elemen atau komponen penyusunnya ditambah suatu rangkaian penghubung yang disusun sedemikian rupa dan mempunyai paling sedikit satu jalur. dari tertutup. . Apabila terjadi perubahan potensial pada suatu elemen atau komponen maka akan muncul arus dimana arah arus positif mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah dan arah arus negatif mengalir berlawanan arah.

Tegangan atau yang sering disebut beda potensial dalam bahasa Inggris adalah usaha yang dilakukan untuk memindahkan muatan (satu coulomb) pada suatu elemen atau komponen dari terminal/kutub yang satu ke terminal/kutub yang lain, sebaliknya kedua terminal/kutub tersebut mempunyai potensial. perbedaannya ketika kita memindahkan/memindahkan muatan sebesar satu coulomb dari satu terminal ke terminal lainnya. Pada Gambar 1.3 diatas, jika terminal/kutub A mempunyai potensial yang lebih tinggi dibandingkan dengan potensial pada terminal/kutub B. Jika dilihat dari potensial yang lebih tinggi ke potensial yang lebih rendah, dalam hal ini dari terminal A ke terminal B.

Kalau kita lihat dari potensial rendah ke potensial tinggi, dalam hal ini dari terminal B ke terminal A. Jadi bila beda potensial kedua titik tersebut adalah 5 Volt, maka VAB = 5 Volt dan VBA = - 5 Volt.

Gambar 1.1 Salah satu bentuk arus DC  2.  Arus bolak-balik (AC)
Gambar 1.1 Salah satu bentuk arus DC 2. Arus bolak-balik (AC)

Penutup

  • Bahan Diskusi Dan Tugas

Daftar Pustaka

Tujuan mempelajari elemen rangkaian listrik adalah untuk memahami dan mengetahui elemen atau komponen listrik aktif dan pasif. Unsur aktif merupakan unsur yang menghasilkan energi.Materi Rangkaian Listrik akan berhadapan dengan unsur aktif yaitu sumber tegangan dan sumber arus. Sumber tegangan ideal adalah sumber tegangan yang menghasilkan tegangan konstan berapa pun arus yang mengalir melalui sumber tersebut.

Ciri lain dari suatu sumber tegangan adalah sumber tegangan tersebut mempunyai nilai resistansi Rd = 0 (sumber tegangan ideal). Sumber arus ideal adalah sumber yang menghasilkan arus konstan, tidak bergantung pada tegangan sumber arus. Berfungsi membatasi arus searah yang mengalir melalui kapasitor dan dapat menyimpan energi dalam bentuk medan listrik.

Arus yang mengalir pada induktor akan menghasilkan fluks magnet (φ) yang membentuk loop yang mengelilingi kumparan. Untuk resistor murni, tegangan yang mengalir melaluinya berbanding lurus dengan arus yang mengalir melalui resistor tersebut. Elemen rangkaian listrik ini berfungsi membatasi arus searah yang mengalir melalui kapasitor, serta dapat menyimpan energi dalam bentuk medan listrik.

Tujuan mempelajari hukum-hukum dasar rangkaian adalah untuk memahami hukum-hukum rangkaian listrik dan kegunaannya dalam analisis rangkaian listrik. Ketika sebuah konduktor atau resistor melewati arus, timbul beda potensial pada kedua ujung konduktor, atau hukum Ohm menyatakan bahwa tegangan pada berbagai jenis bahan suplai berbanding lurus dengan arus yang mengalir melalui bahan tersebut. Prinsip superposisi menyatakan bahwa respons tegangan atau arus yang diinginkan pada setiap titik dalam rangkaian linier yang mempunyai lebih dari satu sumber independen diperoleh sebagai jumlah respons yang disebabkan oleh masing-masing sumber independen yang bertindak secara independen.

Jaringan linier, aktif, resistif yang mengandung satu atau lebih sumber tegangan atau sumber arus dapat digantikan oleh satu sumber tegangan atau satu resistansi seri. Sumber ekivalen Norton I adalah arus yang melalui hubung singkat yang digunakan pada sambungan rangkaian aktif.

Gambar 2.1 Simbol sumber tegangan bebas  b.  Sumber Tegangan Tidak Bebas/ Dependent Voltage Source
Gambar 2.1 Simbol sumber tegangan bebas b. Sumber Tegangan Tidak Bebas/ Dependent Voltage Source

ELEMEN RANGKAIAN LIS TRIK

Elemen Aktif

Elemen Pasif

Sering juga disebut dengan Resistor, Resistor, Konduktor atau Resistor, dimana Resistor mempunyai fungsi sebagai pemblokir arus, pembagi arus, dan pembagi tegangan. Nilai resistor tergantung dari resistansi bahan resistor itu sendiri (tergantung bahan pembuatnya), panjang resistor itu sendiri, dan luas penampang resistor itu sendiri. Jika suatu arus dialirkan melalui sebuah resistor, maka akan terjadi beda potensial atau tegangan pada kedua ujung resistor tersebut.

Nilai suatu kapasitor bergantung pada nilai permitivitas bahan pembuat kapasitor, luas penampang kapasitor, dan jarak antara dua pelat penyusun kapasitor.

Gambar 2.5 Simbol resistor
Gambar 2.5 Simbol resistor

Elemen – Elemen Seri Dan Paralel

  • Resistor ( R )
    • Resistor Hubungan Seri
  • Kapasitor ( C )
    • Kapasitor Hubungan Seri
    • Kapasitor Hubungan Paralel
  • Induktor (L)
    • Induktor Hubungan Seri

Jika terdapat hanya dua perintang R1 dan R2 secara selari, maka perintang selari ialah

Penutup

  • Bahan Diskusi Dan Tugas

Daftar Pustaka

Setelah mempelajari materi ini siswa dapat memahami dan menjelaskan operasi bilangan kompleks, konversi persegi panjang ke kutub. Setelah mempelajari materi ini, siswa dapat memahami dan menganalisis rangkaian impedansi kompleks, rangkaian seri RL, rangkaian seri RC, rangkaian seri paralel, dan admisi. Tujuan mempelajari bentuk gelombang bolak-balik adalah agar dapat memahami gelombang arus bolak-balik.

Tujuan mempelajari materi tegangan dan arus sinusoidal adalah untuk dapat memahami tegangan, arus sinusoidal dan respon rangkaian. Setelah materi ini diajarkan, siswa dapat memahami dan menjelaskan tegangan, arus sinusoidal, dan respon rangkaian sinusoidal. Tujuan mempelajari materi metode analisis rangkaian adalah agar dapat memecahkan suatu permasalahan yang timbul dengan menganalisis suatu rangkaian jika konsep dasar atau hukum dasar rangkaian seperti hukum Ohm dan hukum Kirchoff tidak dapat menyelesaikan permasalahan pada rangkaian tersebut.

Setelah materi ini diajarkan, mahasiswa dapat memahami dan mampu menerapkan analisis jaringan, metode nodal, superposisi, teori Thevenin dan Norton hingga analisis rangkaian. Buatlah rangkaian ekivalen Thevenin dan carilah besarnya daya yang diserap oleh resistor 4 Ω yang dihubungkan ke titik AB.

HUKUM – HUKUM DAS AR RANGKAIAN

Diskripsi Singkat

Tujuan Instruksional Khusus

Penyajian

  • Hukum Ohm
  • Hukum Kirchoff (Ttg Arus, Kcl = Kirchhoff Current Law)
  • Hukum Kirchoff (Ttg Tegangan, Kvl = Kirchhoff

Pada suatu rangkaian yang nilai hambatannya tidak diketahui, daya dalam rangkaian yang diukur dengan wattmeter adalah 250 W dan tegangan terpasang 50 V. Loop; jalur tertutup yaitu; Jalur asal persimpangan sama dengan tempat kita berakhir. Arus ini mengalir dari node atas R3, yang terhubung ke tiga cabang rangkaian lainnya.

Arus yang mengalir ke node e dari masing-masing cabang akan dijumlahkan sehingga membentuk arus i. Dengan menjumlahkan arus yang mengalir pada node tersebut maka diperoleh persamaan. Sumber tegangan 10 Volt menyuplai arus sebesar 3 A, menunjukkan bahwa arus tersebut adalah iR1.

Rangkaian Seri

  • Prinsp Pembagian Tegangan Pada Rangkaian Seri

Rangkaian Paralel

  • Pripsip Pembagian Arus Pada Rangkaian Paralel

Arti rangkaian paralel; Komponen-komponen dikatakan sejajar satu sama lain jika tegangan yang melintasi komponen-komponen tersebut sama.”

Penutup

  • Bahan Diskusi Dan Tugas

Daftar Pustaka

Setelah materi ini diajarkan, mahasiswa dapat memahami dan menjelaskan bentuk gelombang bolak-balik serta menganalisis/menghitung nilai rata-rata dan nilai efektif, harga rata-rata dan harga efektif. Pada arus bolak-balik murni, nilai rata-rata arus dapat ditentukan antara batas waktu tertentu, misal. t1 dan t2. Jika rata-rata harga gelombang di atas adalah ½ dari harga maksimum, tentukan nilai sudut θ.

Tujuan sebenarnya dari teorema ini adalah untuk menyederhanakan analisis rangkaian, yaitu membuat rangkaian ekivalen berupa sumber tegangan (pengganti tegangan venin V') yang dihubungkan secara seri dengan impedansi ekivalen.

BILANGAN KOMPLEKS

Diskripsi Singkat

Tujuan Instruksional Khusus

Penyajian

  • Bilangan Kompleks
    • Bentuk Polar Kedalam Bentuk Rectangular
    • Bentuk Rectangular Kedalam Bentuk Polar
    • Penjumlahan Dua Buah Bilangan Kompleks
    • Pengurangan Dua Buah Bilangan Kompleks
    • Perkalian Dua Buah Bilangan Kompleks
    • Pembagian Dua Buah Bilangan Kompleks

Penutup

  • Bahan Diskusi Dan Tugas

Daftar Pustaka

Besarnya arus bolak-balik bervariasi pada skala sekitar nol, satu momen positif dan berikutnya negatif. Dari rangkaian di bawah ini, buatlah rangkaian ekivalen Thevenin dan Norton untuk keluaran terminal A-B.

IMPED ANS I KOMPLEKS

Diskripsi Singkat

Tujuan Instruksional Khusus

Penyajian

  • Rangkaian Seri Rc

Penutup

  • Bahan Diskusi Dan Tugas

Rangkaian Seri Dan Paralel

  • Rangkaian Seri
  • Rangkaian Paralel
  • Admitansi (Y)

Daftar Pustaka

BENTUK GELOMBANG BO LAK – BOLIK

Diskripsi Singkat

Tujuan Instruksional Khusus

Penyajian

  • Bentuk Gelombang Bolak - Balik
  • Nilai Rata-Rata Dan Nilai Effektif
  • Harga Rata-Rata Dan Harga Effektif
  • Form Factor

Hasil integral ini adalah luas daerah yang diarsir atau luas yang dibatasi oleh garis lengkung persamaan: i = im Sin(ωt+α) dan sumbu tegangan t1 dan t2, jika (t1 −t2)= T.

Penutup

  • Bahan Diskusi Dan Tugas

Daftar Pustaka

Diskripsi Singkat

Tujuan Instruksional Khusus

Penyajian

  • Tegangan Dan Arus Sinusoidal
  • Respons Sinusoidal
    • Rl Seri
    • Rc Seri
    • Rlc Seri
    • Rlc Paralel

Penutup

  • Bahan Diskusi Dan Tugas

Daftar Pustaka

Sedangkan impedansi ekivalen Z' yang dihubungkan paralel dengan sumber arus sama dengan impedansi ekivalen rangkaian pada terminal AB jika semua sumber disensor nol.

METODE ANALIS IS RANGKAIAN

Diskripsi Singkat

Tujuan Instruksional Khusus

Penyajian

  • Analisa Rangkaian M esh
  • Analisa Rangkaian Dengan M etode Tegangan Node
  • M etode Superposisi
  • Teorema Thevenin
  • Teorema Norton

Katakanlah suatu rangkaian aktif linier dengan terminal keluaran AB dapat diganti dengan sumber arus I' yang dihubungkan secara paralel dapat diganti dengan impedansi Z'.

Daftar Pustaka

Gambar

Gambar 1.1 Salah satu bentuk arus DC  2.  Arus bolak-balik (AC)
Gambar 1.2  Salah satu bentuk arus AC  1.3.3. Tegangan
Tabel 1. M acam - macam Besran Listrik i
Tabel 2. Satuan Turunan Besran Listrik
+7

Referensi

Garis besar

Dokumen terkait

Untuk menyimpan muatan sebesar 1C digunakan kapasitor yang masing – masing berkapasitas 2,5  F yang dihubungkan pararel pada beda potensial 200V.. Jumlah kapasitor

Suatu resistor dikatakan memiliki hambatan 1 Ohm apabila resistor tersebut menjembatani beda tegangan sebesar 1 Volt dan arus listrik yang timbul akibat tegangan tersebut

Muatan listrik mengalir dari potensial tinggi (kutub positif) ke potensial rendah (kutub negatif) melalui suatu penghantar?. Perbedaan potensial disebut juga TEGANGAN (Voltage),

Menurut Kamus Fisika, beda potensial adalah perbedaan potensial antara dua titik, yang sama dengan perubahan energi, saat satu satuan muatan positif bergerak dari

Dalam analisis rangkaian kita akan selalu berkenaan dengan peralihan energi yang timbul sebagai akibat terdapatnya tegangan atau beda potensial listrik dan arus

Kuat medan listrik adalah vektor gaya Coulomb yang bekerja pada satu satuan muatan yang kita letakkan pada suatu titik dalam medan gaya ini.. Kuat medan listrik ini kita

Beda Potensial Listrik Beda potensial listrik dapat didefinisikan sebagai usaha atau kerja yang diperlukan untuk membawa muatan sebesar 1 C dari suatu titik ke titik lain, untuk

POTENSIAL LISTRIK Usaha untuk memindahkan muatan uji sebesar 1 coulomb dari suatu titik di berhingga ke titik tertentu V MUATAN SUMBER V BOLA KONDUKTOR BERMUATAN Dalam dan Bola Luar