TUGAS PENDAHULUAN MODUL 3

[KEMBALI KEMENU SEBELUMNYA]

TUGAS PENDAHULUAN

MODUL III:

HUKUM OHM, HUKUM KIRCHOFF, VOLTAGE & CURRENT DIVIDER, MESH ,NODAL, THEVENIN

1. Jelaskan pengertian hukum ohm dan hukum kirchoff

    Jawab:

    Hukum Ohm

    Hukum Ohm berbunyi "kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar atau hambatan besarnya sebanding dengan beda potensial atau tegangan antara ujung-ujung pengantar tersebut.

V=I×R

    Hukum Kirchhoff

    Hukum Kirchhoff I (Kirchhoff’s Current Law/KCL)

     Jumlah arus yang masuk ke suatu titik percabangan dalam rangkaian listrik sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut.

$$\sum I_{\text{masuk}}=\sum I_{\text{keluar}}$$

     Hukum Kirchhoff II (Kirchhoff’s Voltage Law/KVL)

     Jumlah total beda potensial (tegangan) dalam suatu rangkaian tertutup adalah nol. Artinya, tegangan yang diperoleh dari sumber sama dengan tegangan yang jatuh diseluruh komponen dalam loop tersebut.

∑V=0

$$\mathrm{<br>}$$

2.    Jelaskan pengertian mesh, nodal dan thevenin!

       Jawab:

·       Hukum mesh adalah prinsip dalam analisis rangkaian listrik yang digunakan untuk menentukan arus dalam setiap loop tertutup (mesh) pada rangkaian listrik planar. Hukum ini didasarkan pada hukum kirchoff 2 (Kirchoff's Voltage Law) 

·       Hukum nodal atau analisis nodal adalah metode analisis rangkaian listrik yang di dasarkan pada hukum kirchoff 1 (Kirchoff's Current Law) dimana digunakan untuk mencari tegangan di tiap titik (node) dalam suatu rangkaian listrik.

·       Thevenin digunakan untuk penyelesaian dalam sebuah rangkaian listrik yang digunakan untuk menyederhanakan rangkaian listrik yang kompleks menjadi rangkaian yang lebih sederhana yang hanya terdiri atas satu sumber tegangan (Vth) dan hambatan (Rth) yang terhubung secara seri. Untuk menghitung Vth beban dilepas yang akan menyebabkan open circuit. Untuk menghitung Rth tegangan di short circuit.

3.       3. Jelaskan apa itu voltage & current devider!

     Jawab:

·       Voltage devider adalah rangkaian sederhana yang membagi tegangan input menjadi tegangan output yang lebih kecil dengan menggunakan dua atau lebih resistor seri.

·       Current devider adalah metode atau prinsip dalam rangkaian parallel yang membagi arus listrik ke beberapa cabang sesuai dengan nilai hambatan masing-masing cabang. Semakin kecil hambatan sesuatu cabang, semakin besar arus yang mengalir pada cabang tersebut.

4. Dengan menggunakan teorema mesh, berapa nilai tegangan pada RL?

Jawab:

Mesh 1:

$$12-1I_1-1I_1-1(I_1-I_2)=0$$
$$12-3I_1+I_2=0$$

$$\boxed{{\displaystyle 3I_1-I_2=\mathrm{12...}}}\text{(1)}$$

Mesh 2:

$$-(I_2-I_1)-I_2-I_2-(I_2-I_3)=0$$
$$I_1+I_3-4I_2=0$$

$$\boxed{{\displaystyle I_1-4I_2+I_3=\mathrm{0...}}}\text{(2)}$$

Mesh 3:

$$-(I_3-I_2)-I_3-I_3-I_3=0$$
$$I_2-4I_3=0$$

$$\boxed{{\displaystyle I_2=4I_{\mathrm{3...}}}}\text{(3)}$$

​(3) Substitusikan ke (2):

$$I_1-4(4I_3)+I_3=0$$

$$I_1-16I_3+I_3=0$$

$$I_1=15I_3$$

Substitusikan $I_1=15I_3$, $I_2=4I_3$ ke (1):

$$3(15I_3)-4I_3=12$$

$$45I_3-4I_3=12$$

$$41I_3=12$$

$$\boxed{{\displaystyle I_3=\frac{12}{\mathrm{41 }}\approx 0.2927\text{ A}}}$$

$$$$VRL=I3⋅RL=0.2927 A×1000 Ω=292.7 mV ≈ 0.293 V

5. Jelaskan kelebihan menganalisa rangkaian dengan menggunakan teorema Thevenin Norton dibanding teorema yang lain!

     Jawab:

`    Teorema Thevenin dan Norton dapat memudahkan dalam perhitungan arus dan tegangan karena menyederhanakan rangkaian listrik kompleks menjadi rangkaian sederhana yang hanya terdiri dari satu sumber arus atau tegangan dan satu elemen impedansi, dibandingkan dengan metode lain seperti metode nodal atau mesh yang memerlukan sistem persamaan yang lebih banyak mengguakan variabel dalam perhitungannya.

[DOWNLOAD]