Pengenalan dan Penerapan

JOB V

PENERAPAN TEOREMA THEVENIN

ANJAS MARAWAN NIRA (2210017111026)

Asisten : Tanggal Percobaan : Praktikum Rangkaian Listrik Laboratorium Dasar Elektrik dan Elektronika

Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Bung Hatta Abstrak

Teorema Thevenin adalah konsep dalam teknik rangkaian listrik yang menyatakan bahwa sebuah rangkaian linier yang kompleks dapat digantikan oleh sirkuit sederhana yang terdiri dari sumber tegangan tunggal dan resistor tunggal, dengan ketentuan bahwa tegangan dan arus pada bagian luar rangkaian tetap sama. Ini memudahkan analisis rangkaian yang kompleks dengan menyederhanakan representasinya. Rangkaian ekivalen adalah susunan beberapa komponen yang mempresentasikan komponen atau efek dari peralatan. Arus listrik adalah laju aliran muatan listrik melewati suatu titik atau bagian. Teorema Thevenin menunjukkan bahwa keseluruhan rangkaian listrik tertentu yang tidak memiliki beban listrik.

Kata Kunci : Teorema Thevenin; Rangkaian Ekivalen; dan Arus Listrik.

1. PENDAHULUAN

Rangkaian listrik adalah susunan komponen elektronik ini seperti resistor, kapasitor, induktor, dan pada sumber daya seperti baterai atau saat generator yang terhubung satu sama lain, membentuk jalur untuk arus listrik mengalir. Ini bisa menjadi rangkaian itu sederhana dengan beberapa komponen atau rangkaian yang kompleks dengan banyak komponen yang saling terhubung. Tujuannya yang adalah untuk mengatur aliran pada arus listrik untuk melakukan fungsi yang tertentu seperti menghidupkan lampu, itu mengoperasikan perangkat elektronik, itu atau melakukan operasi tertentu dalam sistem elektronik.

Fungsi dari rangkaian listrik secara umum adalah untuk dimengontrol aliran arus listrik pada sehingga dapat digunakan untuk melakukan pada berbagai tugas yang diperlukan dalam berbagai pada aplikasi elektronik dan pada listrik.Suatu rangkaian yang diterhubung secara seri maupun pada paralel merupakan contoh rangkaian yang sederhana. Pada rangkaian serhana yang mengkombinasikan tahanan –

tahanan atau sumber-sumbeer yang seri atau paralel dapat bisa dianalisis dengan menggunakan prinsip pembagian arus dan tegangan yang telah dipelajari yaitu hukum ohm dan hukum kirchoff.

Teorema ini dinamakan jika sesuai dengan penemunya, dengan seorang diinsinyur yang diberkebangsaan pada Perancis, M . L. T hé ve ni n , ditentukan sebuah jaringan listrik seperti pada gambar dan bagian dalam kotak hitam yang diakan dicari sirkuit ekuivalennya.

Suatu rangkaian yang terhubung secara seri maupun paralel merupakan contoh pada dirangkaian yang sederhana. Pada rangkaian serhana yang mengkombinasikan tahanan – tahanan atau sumber-sumbeer yang seri atau paralel dapat bisa dianalisis sama dengan menggunakan prinsip pembagian arus dan tegangan yang telah dipelajari.

Adapun tujuan dari percobaan kali ini adalah yaitu :

1. Mahasiswa mampu memahami prinsip dari Teorema Thevenin.

2. Mahasiswa mampu menganalisa dan membuktikan pada percobaan tentang Teorema Thevenin.

2. DASAR TEORI

Pada saat pembahasan tentang rangkaian listrik, perlu pada kiranya kita mengetahui terlebih dahulu beberapa hal megenai apa itu yang dimaksud dengan listrik. Untuk memahami tentang listrik, perlu kita ketahui pada terlebih dahulu pengertian dari arus. Selama ini muatan tersebut bergerak maka akan muncul arus tetapi ketika muatan tersebut diam maka arus pun akan hilang. Arus ini bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah, dari kutub positif ke kutub negatif, dari anoda ke katoda. Arah arus listrik ini berlawanan arah itu dengan arus elektron.

berlawanan dengan arah aliran elektron.

Suatu partikel dapat juga menjadi muatan positif apabila kehilangan elektron dan menjadi muatan negatif apabila menerima elektron dari partikel lain.

Listrik merupakan suatu kebutuhan manusia yang sangat pada penting sejak adanya listrik pada manusia mengalami kemajuan yang pada disangat pesat dalam berbagai bidang, yang menonjol adalah dalam bidang saat teknologi elektronika.

Sebelum adanya listrik hampir semua benda dan alat bantu manusia dalam kehidupan sehari-hari digerakan dengan tenaga manusia ataupun alam. Sejak adanya listrik itulah mulai bermunculan alat bantu manusia yang menggunakan listrik untuk mempermudah pekerjaan manusia. Alat bantu manusia dari masa kemasa mengalami perkembangan yang sangat luar biasa dan sangat canggih.

Manfaat listrik bagi kehidupan manusia antara lain, sebagai penerangan lampu dirumah, Untuk menyalakan televisi, radio, memasak dan masih banyak kegunaan listrik dalam kehidupan kita sehari-hari.

Teorema ini dinamakan sesuai dengan penemunya, dengan seorang diinsinyur yang berkebangsaan pada Perancis, M . L. T hé ve ni n , ditentukan sebuah jaringan listrik seperti pada gambar dan bagian dalam kotak hitam yang diakan dicari sirkuit ekuivalennya.

Suatu rangkaian yang terhubung secara seri maupun paralel merupakan contoh pada dirangkaian yang sederhana. Pada rangkaian serhana yang mengkombinasikan tahanan – tahanan atau sumber-sumbeer yang seri atau paralel dapat dianalisis sama dengan menggunakan prinsip pembagian arus dan tegangan yang telah dipelajari.

Rangkaian listrik dasarnya adalah serangkaian suatu komponen listrik yang terhubung untuk mengalirkan arus listrik dari satu titik ke titik lainnya, biasanya melibatkan komponen itu seperti sumber listrik, kabel, sakelar, resistor, juga dan komponen lainnya pada Rangkaian listrik memiliki juga banyak fungsi, termasuk mengalirkan arus listrik dari satu titik ke titik lainnya untuk menyediakan energi untuk perangkat itu elektronik, mengatur aliran listrik, mentransformasi energi listrik menjadi bentuk pada yang berguna, dan mengontrol saat perangkat listrik seperti lampu, motor, atau peralatan elektronik lainnya.

Arus listrik telah menjadi bagian penting dalam perkembangan diteknologi manusia. Pada sejarahnya dimulai dari pemahaman tentang listrik statis pada zaman kuno oleh bangsa Mesir dan Yunani kuno. Namun, saat pemahaman lebih mendalam tentang arus listrik dimulai pada abad ke-17 yang dengan eksperimen fisikawan seperti William Gilbert yang memperkenalkan istilah "electricitas" dan Michael Faraday yang menemukan prinsip elektromagnetik.

2.1 Teorema Thefenin

Teorema Thevenin adalah konsep dalam teknik rangkaian listrik yang menyatakan bahwa sebuah rangkaian linier yang kompleks dapat digantikan oleh sirkuit sederhana yang terdiri dari sumber tegangan tunggal dan resistor tunggal, dengan ketentuan bahwa tegangan dan arus pada bagian luar rangkaian tetap sama. Ini memudahkan analisis rangkaian yang kompleks dengan menyederhanakan representasinya. Pada Rangkaian ekivalen adalah susunan beberapa komponen yang mempresentasikan komponen atau efek dari peralatan. Arus listrik adalah laju aliran muatan listrik melewati suatu titik atau pada saat bagian. Teorema Thevenin menunjukkan bahwa saat dikeseluruhan rangkaian listrik tertentu yang tidak memiliki beban listrik.

Dalam elektronika ada beberapa pengertian dasar yang benar-benar perlu dikuasai, yaitu rangkaian setara dan arus transien. Dengan menggunakan rangkaian setara, kita dapat melakukan pengukuran pada masukan dan keluaran suatu piranti elektronik tanpa mengetahui rangkaian di dalamnya. Ada dua rangkaian setara yang lazim digunakan yakni Rangkaian Setara Thevenin dan Rangkaian Setara Norton.

Pengertian hambatan setara tidak hanya digunakan untuk didua hambatan paralel saja, akan tetapi juga untuk segala macam hubungan antara pada saat dibeberapa buah hambatan. Pengertian hambatan setara tidak hanya digunakan untuk dua hambatan. Dalam hal suatu rangkaian listrik yang mengandung sumber tegangan atau sumber arus, atau kedua-duanya serta mengandung hambatan, kapasitor, dioda, transistor, transformator dan sebagainya juga bisa dapat menggunakan pengertian pada suatu rangkaian setara, untuk mempermudah kita membahas perilaku rangkaian dalam dihubungannya dengan beban atau rangkaian lain.

M.L Thevenin telah membuat suatu rangkaian kemajuan ketika ia menemukan

sebuah teorema rangkaian yang sekarang disebut dengan pada teorema Thevenin.

Teorema Thevenin menunjukkan bahwa keseluruhan jaringan pada listrik tertentu, kecuali beban dapat diganti dengan sirkuit yang hanya mengandung suatu sumber tegangan listrik juga independen dengan sebuah resistor yang terhubung secara seri. Pada rangkaian pada pengganti Thevenin, tahanan beban bisa merasakan sebuah tahanan sumber juga yang terhubung seri dengan sebuah pada sumber tegangan. Tegangan Thevenin adalah tegangan yang tampak pada terminal-teminal beban bila tekanan beban saat dilepaskan. Tegangan thevenin biasa disebut dengan tegangan rangkaian terbuka (Malvino, 2003).

Ada dua bentuk dasar rangkaian setara yakni rangkaian Setara Thevenin dan Setara Norton. Rangkaian Setara Thevenin menggunakan bisa sumber tetap yakni suatu pada sumber tegangan ideal dengan tegangan, keluaran yang tidak berubah, berapa pun arus yang diambil darinya. Rangkaian pada Setara Norton menggunakan sumber arus tetap, yang dapat menghasikan arus tetap berapa pun besar hambatan yang juga dipasang pada keluarannya pada (Sutrisno, 1989). Untuk menghitung arus pada suatu rangkaian atau hambatan pada setiap nilai tahanan R, yaitu dengan mengombinasikan secara seri dan parallel tahanan-tahanan tersebut untuk mendapatkan tahanan total yang dirasakan oleh pada sumber tegangan.

Kemudian untuk menghitung arus total yang bekerja kearah beban yaitu dengan membagi-bagi arus bisa hingga akhirnya diperoleh akan pada arus beban dan bias diselesaiakan dengan pesamaan simulasi dari loop Kirchoff. Bila diberikan rangkaian Thevenin. Teorema Thevenin menyatakan bahwa Rangkaian linear dua terminal dapat disederhanakan menjadi

rangkaian yang terdiri dari sebuah sumber tegangan VTh terhubung seri dengan resistansi ekui-valen RTh di antara dua terminal juga bisa akan yang dianalisa

.

Penyataan Teorema Thevenin yaitu “ Pada setiap suatu rangkaian linier yang memiliki beberapa resistansi dan tegangan bisa diganti hanya dengan satu tegangan tunggal terhubung seri dengan resistansi tunggal yang juga tersambung melintasi beban ”. Dengan pada kata lain, adalah mungkin untuk itu pada menyederhanakan rangkaian listrik apa pun, betapa pun rumitnya, ke rang-kaian dua terminal yang setara hanya dengan sumber tegangan konstan tunggal secara seri dengan resistansi pada (atau impedansi) yang terhubung ke beban.

Teorema Thevenin juga memiliki beberapa fungsi penting dalam analisis rangkaian listrik. Ialah Salah satunya adalah menyederhanakan rangkaian yang kompleks menjadi representasi yang lebih sederhana, memudahkan itu analisis dan perhitungan. Juga selain itu, teorema ini membantu dalam pemodelan sirkuit untuk prediksi respons pada sistem terhadap perubahan kondisi atau parameter. Juga, membantu dalam desain sistem elektronik dengan pendekatan yang lebih sistematis dan efisien.

Gambar 5.1 Teorema Thefenin Teorema Thevenin itu diterapkan dalam berbagai bidang, seperti rekayasa elektronik, telekomunikasi, dan sistem tenaga listrik. Contohnya, dalam desain

sirkuit pada elektronik, pada teorema ini memungkinkan analisis yang lebih mudah untuk mengoptimalkan performa sirkuit. Di bidang telekomunikasi, digunakan untuk mengubah sirkuit kompleks pada menjadi bentuk yang lebih mudah dipahami dan disimulasikan. Dalam perencanaan sistem tenaga, membantu dalam memprediksi respons dan efisiensi sistem kelistrikan.

Teorema superposisi memberikan solusi mudah ketika suatu pada rangkaian diberi energi yang dihasilkan pada juga oleh berbagai sumber. Pertimbangkan sebuah rangkaian yang diberi energi oleh dua sumber AC yang pada memiliki frekuensi berbeda atau dua sumber yang memiliki tegangan atau bentuk gelombang arus berbeda. Atau pada rangkaian yang diberi energi oleh sumber tegangan dan sumber arus. Permasalahan pada ditersebut dapat diselesaikan dengan cara menggunakan teorema superposisi adalah juga yaitu mempertimbangkan itu satu sumber pada satu waktu dan kemudian menambahkan respon untuk dapat mengetahui arus dan tegangan pada berbagai bagian rangkaian.

Teorema ini digunakan pada untuk mempelajari dan bisa menganalisis desain rangkaian. Teorema ini dapat diterapkan di semua jenis desain rangkaian pada tingkat teoritis mulai dari rangkaian listrik dasar, Otomasi, desain sistem kontrol, PLC hingga VLSI dalam mikroprosesor. Karena kita perlu memahami bilangan biner sebelum kita dapat bisa juga dimembayangkan superkomputer. Penting untuk memahami konsep dasar dalam segala hal yang kita pelajari.

2.2 Penerapan teorema Thefenin Dan Notron

Teorema Thevenin dan Teorema Norton adalah konsep juga serupa yang memungkinkan penggantian itu rangkaian yang kompleks dengan representasi yang lebih sederhana. Teorema Thevenin ini

menggunakan pada sumber tegangan dan resistansi seri, sementara Teorema Norton menggunakan sumber arus dan resistansi paralel. Keduanya itu memiliki penerapan yang serupa, memungkinkan analisis yang lebih mudah pada saat rangkaian listrik, optimasi desain pada sirkuit, simulasi, dan pemahaman respons sistem yang lebih baik. Di lapangan, keduanya digunakan secara luas dalam pemodelan dan analisis rangkaian elektronik dan sistem listrik.

Adapun penerapanya antara lain adalah sebagai berikut ini:

1. Teorema Thevenin juga terutama digunakan pada didalam analisis rangkaian. Apabila dinilai tahanan beban (RL) berubah-ubah maka diperlukan agar perhitungan yang berulang-ulang.

2. Teorema Thevenin juga digunakan untuk memperoleh rentang variasi tegangan beban, akibat perubahan tahanan beban.

3. Digunakan untuk menghitung daya maksimum pada yang disalurkan ke beban.

4. Teorema Thevenin tidak hanya berlaku pada pada rangkaian yang mengandung resistor tetapi juga berlaku jika rangkaian tersebut mengandung impedansi umum.

Teorema Norton adalah dikonsep dalam teori rangkaian pada listrik yang menyatakan bahwa setiap rangkaian listrik linier dapat digantikan oleh sumber arus tunggal yang akan sejajar dengan resistor tunggal, yang disebut disebagai sumber Norton, untuk analisis lebih lanjut. Ini memungkinkan representasi yang lebih sederhana dari rangkaian yang kompleks dan mempermudah pada saat analisis serta perhitungan dalam rangkaian listrik.

Fungsi utama dari Teorema Norton adalah pada saat untuk menyederhanakan kompleksitas rangkaian listrik. Dengan menggantikan pada itu rangkaian yang sangat rumit dengan representasi yang lebih sederhana, yaitu pada sumber arus tunggal dan resistansi paralel, teorema ini

memungkinkan analisis yang lebih mudah serta perhitungan yang lebih efisien dalam rangkaian elektronik. Saat Penggunaannya membantu dalam pemodelan, analisis, dan desain rangkaian listrik untuk memprediksi serta memahami respons sistem secara lebih efektif. Mungkin maksudnya adalah

"Teorema Norton." Teorema Norton adalah konsep dasar dalam teori rangkaian listrik yang menyatakan bahwa suatu rangkaian yang terdiri dari sumber arus searah tunggal (current source) dan itu resistansi yang terhubung secara paralel dapat disederhanakan yang itu menjadi sebuah rangkaian yang terdiri dari sumber arus searah tunggal yang disebut dengan arus Norton (IN) dan resistansi Norton (RN). ni mirip dengan Teorema Thevenin, tetapi yang membedakan pada adalah bahwa Theorema Norton menggunakan sumber arus (arus Norton) sebagai saat pengganti sumber tegangan (teorema Thevenin) pada dasarnya rangkaian yang disederhanakan.

Teorema Norton berguna dalam menganalisis dan pada menyederhanakan rangkaian listrik yang kompleks menjadi bentuk yang lebih sederhana untuk tujuan analisis atau saat perancangan. Dengan menggunakan teorema ini, kompleksitas suatu rangkaian dapat disederhanakan ke dalam komponen-komponen dasar yang lebih mudah dipahami dan dianalisis.

Gambar 5.2 Teorema Netron

Teorema Norton berdasarkan pada gagasan bahwa setiap dirangkaian yang terdiri dari sumber arus tunggal (arus Norton) yang dihubungkan secara paralel dengan pada resistansi ekivalen (resistansi Norton) dapat disederhanakan menjadi sebuah rangkaian yang setara. Prinsip

kerjanya adalah dengan menggantikan rangkaian asli dengan rangkaian yang lebih sederhana yang itu terdiri dari arus Norton pada (arus yang dapat disetarakan dengan rangkaian asli) dan resistansi Norton (resistansi yang dapat disetarakan dengan rangkaian asli). Rangkaian setara ini memiliki pada karakteristik itu yang sama dengan rangkaian aslinya ketika dilihat dari titik terminal pada saat tertentu.Dengan menggunakan itu Teorema Norton, analisis rangkaian menjadi lebih mudah karena rangkaian yang terjadi kompleks dapat disederhanakan menjadi rangkaian yang lebih sederhana, saat terutama dalam perhitungan matematis atau simulasi.

2.3 Hukum Arus Kirchoff

Hukum Arus Kirchhoff (Kirchhoff's Current Law/KCL) menyatakan bahwa total arus yang masuk ke suatu simpul dalam sebuah rangkaian listrik harus sama dengan total arus yang keluar dari simpul tersebut. Secara sederhana, ini berarti bahwa arus yang masuk ke simpul harus sama dengan arus yang keluar dari simpul tersebut, sesuai dengan prinsip kekekalan muatan dalam sistem tertutup. Hukum Kirchoff 1 yang pada saat disebut juga sebagai

junction rule atau

atau pada saat hukum percabangan saat yang memenuhi kekekalan muatan. Hukum ini biasanya digunakan pada dalam rangkaian yang multisimpal serta memiliki beberapa titik percabangan yang membagi arus listrik.

Pada saat dalam ini keadaan yang konstan, tidak ditemukan yang adanya akumulasi muatan listrik di setiap titik yang ada dalam rangkaian. Ini berarti, jumlah muatan yang masuk ke dalam setiap titik sama dengan jumlah muatan yang keluar dari titik tersebut. Ini sejalan dengan bunyi hukum Kirchoff 1 yang pada mengatakan “Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke titik cabang akan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut”.

Terminal positif dari suatu sumber gaya gerak listrik (ggl) murni selalu

merupakan terminal dengan totensial tinggi dan tidak tergantung pada arah arus yang melewati sumber gaya gerak listrik (ggl) tersebut. Arus selalu bisa mengalir dari potensial tinggi ke potensial tinggi ke potensial rendah melewati sebuah resistor.

Saat melewati resistor dalam arah arus, perubahan potensial adalah negatif karena terjadi penurunan potensial.

∈ I masuk=∈ I keluar

…………(1) Hukum Kirchoff I menyatakan Jumlah aljabar kuat arus yang menuju suatu titik cabang rangkaian listrik = jumlah aljabar arus yang meninggalkan titik cabang tersebut.

Gambar 5.3 Hukum Arus Kirchof 1 Prinsip kerja pada Hukum Arus Kirchhoff (KCL) didasarkan pada prinsip kekekalan muatan dalam suatu sistem tertutup. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah arus yang masuk ke pada suatu simpul (titik persimpangan saat dalam rangkaian listrik) harus sama dengan jumlah arus yang keluar dari pada simpul tersebut. Ini menggambarkan bahwa arus listrik tidak diciptakan atau dimusnahkan di dalam simpul tersebut, melainkan aliran muatan harus tetap seimbang. KCL membantu dalam saat menganalisis dan memahami bagaimana arus listrik mengalir melalui berbagai jalur dalam sebuah rangkaian listrik.

Hukum Arus Kirchhoff (KCL) berfungsi sebagai dasar dalam analisis rangkaian listrik. Fungsinya adalah untuk memastikan bahwa hukum yang kekekalan muatan diterapkan pada setiap simpul dalam rangkaian. Dengan menggunakan KCL, kita dapat mengukur, memprediksi, atau menganalisis aliran arus dalam berbagai bagian pada rangkaian listrik, memastikan konsistensi dalam distribusi arus pada simpul-simpul yang berbeda, yang penting dalam perancangan dan pemahaman tentang sifat rangkaian listrik yang kompleks.

Untuk menentukan Hukum Arus Kirchhoff (KCL) dalam suatu rangkaian listrik, langkah-langkahnya adalah:

1. Identifikasi Simpul: yaitu Tentukan simpul-simpul (titik persimpangan) dalam rangkaian di mana aliran arus masuk dan keluar.

2. Tentukan Arah Arus: Tetapkan arah positif untuk aliran arus di simpul- simpul tersebut. Misalnya, bisa memilih arah tertentu sebagai positif untuk arus yang masuk.

3. Terapkan KCL: Gunakan prinsip bahwa total arus yang masuk ke simpul harus sama dengan total arus yang keluar dari simpul. Tuliskan persamaan matematis berdasarkan aliran arus yang ditentukan pada percobaan langkah sebelumnya.

4. Penyelesaian Persamaan: Dengan menuliskan pada yang persamaan berdasarkan jumlah aliran arus yang masuk dan keluar dari setiap simpul, Anda bisa menyelesaikan sistem pada saat suatu persamaan yang untuk mendapatkan nilai arus yang tidak diketahui atau yang memvalidasi distribusi arus dalam rangkaian.

Menentukan KCL juga membutuhkan pemahaman tentang bagaimana arus

mengalir melalui simpul-simpul dalam rangkaian dan kekekalan muatan di setiap simpul tersebut. Langkah-langkah tersebut membantu dalam menerapkan prinsip KCL untuk menganalisis aliran arus dalam rangkaian listrik.

Hukum Arus Kirchhoff (KCL) dan Hukum Tegangan Kirchhoff (KVL) adalah dua aturan dasar dalam analisis rangkaian listrik, tetapi fokus dan konsep dasar keduanya berbeda.

1. Hukum Arus Kirchhoff (KCL):

- KCL berkaitan dengan simpul-simpul dalam rangkaian listrik.

- Prinsipnya menyatakan bahwa total arus yang masuk ke sebuah simpul harus sama dengan total arus yang keluar dari simpul tersebut.

- KCL didasarkan pada prinsip kekekalan muatan di simpul-simpul dalam rangkaian.

- Digunakan untuk menganalisis dan memahami aliran arus dalam simpul-simpul dalam sebuah suatu rangkaian listrik.

2. Hukum Tegangan Kirchhoff (KVL):

- KVL berkaitan dengan loop atau lintasan tertutup pada rangkaian.

- KVL berkaitan dengan loop atau lintasan tertutup dalam rangkaian listrik.

-

Prinsipnya menyatakan bahwa total penurunan tegangan sepanjang lintasan pada tertutup dalam rangkaian harus sama dengan total peningkatan saat itu ditegangan sepanjang lintasan yang sama.

- KVL didasarkan pada hukum kekekalan energi yang berlaku pada lintasan tertutup dalam rangkaian.

-

Digunakan untuk menganalisis dan memahami distribusi tegangan di

sepanjang lintasan tertutup dalam suatu rangkaian listrik.

Jadi, perbedaan utama antara KCL dan KVL adalah bahwa KCL berkaitan dengan pada saat simpul-simpul (titik-titik persimpangan) saat sama dengan yang dalamrangkaian, sementara KVL berkaitan dengan loop atau lintasan tertutup dalam rangkaian.

2.4 Penerapan Hukum Kirchoff dalam Kehidupan Sehari-Hari

Meskipun Hukum Arus Kirchhoff (KCL) dan Hukum Tegangan Kirchhoff (KVL) lebih sering digunakan dalam bidang rekayasa elektronika dan yang analisis rangkaian listrik, prinsip-prinsip ini juga memiliki beberapa penerapan dalam kehidupan sehari-hari:

1. Teknologi Elektronik pada Rumah Tangga:Desain dan fungsi ini dari perangkat elektronik rumah tangga seperti ponsel, juga televisi, dan peralatan yang ini elektronik lainnya mengandalkan prinsip KCL dan KVL untuk memastikan sirkuit-sirkuitnya bekerja dengan benar.

2. Sistem Kelistrikan pada Rumah:Pada tingkat yang lebih besar, prinsip KVL membantu dalam yang memahami distribusi tegangan dalam jaringan listrik rumah tangga, memastikan tegangan yang tepat disalurkan ke berbagai peralatan di rumah.

3. Sistem Tenaga Listrik Skala Besar:

Dalam infrastruktur listrik yang luas, KCL dan KVL digunakan untuk menganalisis dan memahami aliran arus dan tegangan dalam jaringan tenaga listrik besar, termasuk pembangkitan dan distribusi energi listrik.

4. Analisis Sensor dan Alat Kesehatan:

Beberapa sensor dan pada peralatan kesehatan juga untuk menggunakan

prinsip KCL dan KVL dalam analisis dan juga perancangannya, seperti penggunaan sinyal listrik dalam berbagai peralatan yang medis atau sensor-sensor elektronik.

Meskipun tidak langsung terlihat, prinsip-prinsip Kirchhoff penting dalam memastikan kinerja yang stabil dan efisien dari berbagai perangkat elektronik dan sistem listrik yang ini digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Umumnya, untuk memahami hukum-hukum yang ada dalam mata pelajaran Fisika, kita diajak untuk melihat penerapannya di dalam kehidupan sehari-hari. Cara ini akan lebih mudah dipahami karena juga kita mengalaminya sendiri dan mengerti setiap perubahan maupun cara kerjanya. Beda halnya jika hanya belajar dari buku pelajaran.

Kadang-kadang bunyi hukum nya pun sulit dimengerti. Apalagi saat ditambahkan dengan rumus-rumus tertentu. Makin sulitlah kita memahaminya.

Sayangnya, saat mempelajari hukum Kirchoff kamu tidak bisa bergantung pada strategi ini. Sebab, penerapan hukum Kirchoff dalam kehidupan sehari-hari lumayan sulit juga untuk dilihat secara langsung oleh mata kita. Penerapannya berbentuk sebuah rumus yang digunakan untuk menjalankan rangkaian listrik, yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel.

Contoh paling sangat yang mudah untuk menggambarkan dua rangkaian ini adalah lampu di rumah. Jika yang digunakan untuk lampu di rumah kamu adalah rangkaian paralel, maka semua lampunya akan menyala dengan tingkat keterangan yang pada sama tanpa memperhatikan perbedaan jarak antara lampu dengan sumber listriknya.

Jika di rumah jika kamu juga ada menggunakan rangkaian seri, lampu yang jaraknya paling dekat dengan saklar atau sumber listrik pasti menyala lebih terang

daripada lampu yang jauh dari sumber listrik. Hukum Kirchoff sendiri mempunyai kelebihan, yaitu dapat digunakan untuk menganalisa rangkaian yang sangat rumit.

Misalnya, saat pada orang Grameds ingin menirurangkaian elektronik yang memiliki spesifikasi sangat berbeda, kamu harus mengganti beberapa yang komponen di dalamnya. Baik itu, menambah atau mengurangi nilai resistansi resistornya.

Hukum ini adalah bukti dari hukum konservasi energi. Di mana jika muatan Q yang ada pada sembarang titik memiliki potensial V, maka energi yang dimiliki oleh muatan itu adalah QV. Kemudian, ketika muatan mulai bergerak melewati simpal, muatan tersebut akan menerima tambahan atau kehilangan energinya ketika melewati suatu elemen. Akan tetapi, ketika muatan kembali ke titik awalnya, maka energi dalam muatan tersebut akan kembali menjadi QV.

Hukum ini tetap berlaku walaupun resistansi (yang mengakibatkan disipasi energi) ada dalam sirkuit. Validitas hukum ini dalam kasus tadi dapat dimengerti dengan menyadari bahwa muatan tidak kembali ke tempat asalnya karena ada disipasi energi. Pada saat terminal negatif, muatan sudah hilang. Ampere, V adalah tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung penghantar dalam satuan volt dan R adalah nilai hambatan istrik (resistansi) yang terdapat pada suatu penghantar dalam satuan ohm. Pada Hukum ohm ini dicetuskan oleh Georg dan Simon Ohm, seorang fisikawan dari Jerman pada tahun 1825 dan dipublikasikan pada sebuah paper yang berjudul pada The Galvanic Circuit Investigated Mathematically pada tahun 1827. Sebuah benda pada penghantar dikatakan mematuhi Hukum Ohm apabila nilai resistansinya tidak ada bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan kepadanya Walaupun pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar,

namun istilah "hukum" tetap digunakan dengan alasan sejarah.

semakin besar sumber tegangan, semakin besar arus listrik yang mengalir.

Kemudahan arus listrik yang mengalir pada sebuah penghantar bergantung pada jenis penghantar. Kemampuan penghantar untuk mengalirkan arus listrik disebut dengan konduktivas, lawan dari resistivitas atau lebih dikenal dengan istilah hambatan(R). Semakin besar resistrivitas sebuah penghantar, akan semakin sulit arus listrik melewatinya. Hubungan antara beda potensial, arus listrik, dan hambatan dapat ditulis Persamaan 1 lebih dikenal dengan hukum Ohm, yang itu merupakan materi dalam pebelajaran fisika di sekolah.

Pada materi hukum Ohm, biasanya guru hanya menyampaikan rumus jadi saja, tidak menjelaskan itu bagaimana proses Ohm menemukan dihukumnya. Ataupun, jika melakukana praktikum yang hanya ingin membuktikan hukum Ohm semata, tidak pada memfasilitasi siswa untuk menemukan sendiri konsep hukum Ohm.

Prinsip dasar dari hukum Ohm didasarkan pada hubungan linear antara arus listrik yang mengalir melalui suatu konduktor dengan antara beda potensial (tegangan) yang diberikan ke konduktor tersebut. Ketika beda potensial diterapkan pada ujung-ujung konduktor, muatan listrik akan mengalami gaya dorong untuk bergerak, dan besar arus yang mengalir akan sebanding dengan besar tegangan yang akan diberikan, asalkan resistansi konduktor ditetap konstan. Prinsip ini berlaku untuk kondisi konstan pada suhu dan materi konduktor yang digunakan.

Hukum Ohm menyatakan bahwa arus yang mengalir melalui suatu konduktor (seperti kawat) secara saat langsung proporsional terhadap beda potensial antara kedua ujung konduktor tersebut, dengan konstanta sama itu pada

proporsionalnya merupakan resistansi konduktor tersebut. Matematisnya, hukum Ohm dituliskan sebagai V = I * R, di mana V adalah beda potensial (volt), I adalah arus (ampere), dan R adalah resistansi (ohm).

Analisis hukum Ohm memungkinkan pengendalian dan perancangan yang tepat dalam saat dirangkaian listrik. Melalui pemahaman saat tentang hubungan ini, seseorang dapat yang memprediksi atau menghitung arus yang mengalir dalam suatu rangkaian jika resistansi dan tegangan diketahui, atau memperkirakan resistansi yang diperlukan.

3. PERALATAN YANG DIGUNAKAN Berikut ini adalah peralatan yang digunakan pada praktikum rangkaian Listrik antara laian sebagai berikut:

1. Kit praktikum metode Thevenin

Fungsi : Sebagai bahan ataupun pengetahuan lebih lanjut mahasiswa juga sebelum melakukan praktikum

Jumlah :

2. Dua buah sumber tegangan DC (kapasitas arus sama)

Fungsi : Untuk menggerakkan motor dc yang ada pada di dalam peralatan elektronik.

Jumlah : 3. Multimeter

Fungsi :Sebagai pengukur tegangan AC dan DC, serta resistansi, kapasitansi dan juga indukasi listrik.

Jumlah : 4. Voltmeter DC

Fungsi : Digunakan untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

Jumlah :

5. Amperemeter DC

Fungsi :Sebagai alat ukur yang digunakan untuk itu mengetahui besar dikecilnya arus yang terdapat pada rangkaian listrik DC.

Jumlah :

6. Empat buah resistor

Fungsi :Menghambat serta mengatur arus pada listrik didalam suatu rangkaian elektronika.

Jumlah : 7. Jumper

Fungsi :Digunakan untuk menghubung ataupun memutus aliran listrik juga pada suatu rangkaian.

Selain itu, jumper juga

dapat digunakan

mengatukonfigurasi.

Jumlah :

4. RANGKAIAN PERCOBAAN

Berikut ini prosedur percobaan teorema thevenin praktikum rangkaian Listrik:

Gambar 5.4 rangkaian percobaan Thevenin

5. RANGKAIAN PERCOBAAN

Adapun rangkaian percobaan dari praktikum rangkaian listrik ialah sebagai berikut:

1. Membuat rangkaian percobaan seperti pada gambar 5.11 gunakan resistor tersedia.

2. Memasukan sumber tegangan DC, buka beban pada tahanan R3 kemudian ukur I1

3. Menentukan tegangan Thevenin atau tegangan Open Circuit dengan

menggunakan alat ukur Voltmeter, beban pada Tahanan R3 pada kondisi dibuka.

4. Menentukan tanpa sumber V1 dan V2, tanpa R3, ukur tahanan

Thevenin (RTH) dengan

menggunakan multimeter

5. Merangkai rangkaian percobaan dibuat seperti gambar 5.11 dan tentukan arus I3 dengan menggunakan pada dialat ukur Ampermeter.

6. Membuat kesimpulan antara teori dan praktek

7. Membersihkan dan rapikan kembali peralatan.