MODUL 3 - HUKUM OHM, HUKUM KIRCHOFF, VOLTAGE & CURRENT DIVIDER, MESH, NODAL, THEVENIN
Hukum Ohm adalah prinsip dasar dalam elektronika yang menyatakan bahwa arus yang mengalir melalui suatu konduktor (biasanya kawat) antara dua titik pada suhu konstan, sebanding dengan beda potensial (tegangan) di antara dua titik tersebut.
Terdapat dua hukum utama dalam Hukum Kirchhoff, yaitu Hukum Kirchhoff Pertama (Hukum Arus Kirchhoff) dan Hukum Kirchhoff Kedua (Hukum Tegangan Kirchhoff). Hukum Arus Kirchhoff menyatakan bahwa total arus yang masuk ke suatu simpul dalam sebuah rangkaian harus sama dengan total arus yang keluar dari simpul tersebut. Sedangkan Hukum Tegangan Kirchhoff menyatakan bahwa total penurunan (drop) tegangan dalam satu loop (lintasan tertutup) dalam rangkaian listrik adalah sama dengan total tegangan yang diberikan oleh sumber-sumber tegangan dalam loop tersebut.
Pembagi tegangan (voltage divider) adalah rangkaian yang membagi tegangan dari satu sumber menjadi tegangan yang lebih rendah di titik tertentu dalam rangkaian. Sedangkan pembagi arus (current divider) adalah rangkaian yang membagi arus dari satu sumber menjadi arus yang lebih kecil di titik tertentu dalam rangkaian.
Analisis mesh adalah metode untuk menganalisis rangkaian listrik dengan menggunakan hukum Kirchhoff untuk tegangan dalam bentuk aljabar. Dalam analisis mesh, rangkaian dibagi menjadi loop tertutup yang disebut mesh, dan hukum tegangan Kirchhoff digunakan untuk mengembangkan persamaan-persamaan yang dapat memecahkan arus dalam setiap loop.
Analisis nodal adalah metode untuk menganalisis rangkaian listrik dengan menggunakan hukum Kirchhoff untuk arus dalam bentuk aljabar. Dalam analisis nodal, rangkaian dibagi menjadi simpul-simpul (node), dan hukum arus Kirchhoff digunakan untuk mengembangkan persamaan-persamaan yang dapat memecahkan tegangan di setiap simpul.
Teorema Thevenin menyatakan bahwa setiap rangkaian listrik linear yang terdiri dari sumber tegangan, sumber arus, dan resistor dapat digantikan oleh sebuah sirkuit setara Thevenin yang terdiri dari satu sumber tegangan Thevenin dan satu resistor Thevenin. Sirkuit setara Thevenin ini memiliki karakteristik yang sama dengan rangkaian aslinya ketika dilihat dari dua terminal yang sama.
Terdapat dua hukum utama dalam Hukum Kirchhoff, yaitu Hukum Kirchhoff Pertama (Hukum Arus Kirchhoff) dan Hukum Kirchhoff Kedua (Hukum Tegangan Kirchhoff). Hukum Arus Kirchhoff menyatakan bahwa total arus yang masuk ke suatu simpul dalam sebuah rangkaian harus sama dengan total arus yang keluar dari simpul tersebut. Sedangkan Hukum Tegangan Kirchhoff menyatakan bahwa total penurunan (drop) tegangan dalam satu loop (lintasan tertutup) dalam rangkaian listrik adalah sama dengan total tegangan yang diberikan oleh sumber-sumber tegangan dalam loop tersebut.
Pembagi tegangan (voltage divider) adalah rangkaian yang membagi tegangan dari satu sumber menjadi tegangan yang lebih rendah di titik tertentu dalam rangkaian. Sedangkan pembagi arus (current divider) adalah rangkaian yang membagi arus dari satu sumber menjadi arus yang lebih kecil di titik tertentu dalam rangkaian.
Analisis mesh adalah metode untuk menganalisis rangkaian listrik dengan menggunakan hukum Kirchhoff untuk tegangan dalam bentuk aljabar. Dalam analisis mesh, rangkaian dibagi menjadi loop tertutup yang disebut mesh, dan hukum tegangan Kirchhoff digunakan untuk mengembangkan persamaan-persamaan yang dapat memecahkan arus dalam setiap loop.
Analisis nodal adalah metode untuk menganalisis rangkaian listrik dengan menggunakan hukum Kirchhoff untuk arus dalam bentuk aljabar. Dalam analisis nodal, rangkaian dibagi menjadi simpul-simpul (node), dan hukum arus Kirchhoff digunakan untuk mengembangkan persamaan-persamaan yang dapat memecahkan tegangan di setiap simpul.
Teorema Thevenin menyatakan bahwa setiap rangkaian listrik linear yang terdiri dari sumber tegangan, sumber arus, dan resistor dapat digantikan oleh sebuah sirkuit setara Thevenin yang terdiri dari satu sumber tegangan Thevenin dan satu resistor Thevenin. Sirkuit setara Thevenin ini memiliki karakteristik yang sama dengan rangkaian aslinya ketika dilihat dari dua terminal yang sama.
1. Dapat memahami prinsip Hukum Ohm.
2. Dapat memahami prinsip Hukum Kirchoff.
3. Dapat memahami cara kerja voltage dan current divider.
4. Dapat membuktikan perhitungan arus dengan menggunakan Teorema Mesh.
5. Dapat membuktikan perhitungan tegangan dengan menggunakan Analisis Nodal.
6 Dapat menentukan tegangan ekivalen Thevenin dan resistansi Thevenin dari rangkaian DC dengan satu sumber.
2. Dapat memahami prinsip Hukum Kirchoff.
3. Dapat memahami cara kerja voltage dan current divider.
4. Dapat membuktikan perhitungan arus dengan menggunakan Teorema Mesh.
5. Dapat membuktikan perhitungan tegangan dengan menggunakan Analisis Nodal.
6 Dapat menentukan tegangan ekivalen Thevenin dan resistansi Thevenin dari rangkaian DC dengan satu sumber.
A. Alat
1. Instrument
Multimeter
2. Module
.jpg)
.jpg)
.jpg)
3. Base Station
4. Jumper
Jumper
B. Bahan
Resistor
Potensiometer
4. Dasar Teori[Kembali]
A. Resistor
Tabel Kode Warna Resistor
Resistor merupakan komponen penting dan sering dijumpai dalam sirkuit Elektronik. Boleh dikatakan hampir setiap sirkuit Elektronik pasti ada Resistor. Tetapi banyak diantara kita yang bekerja di perusahaan perakitan Elektronik maupun yang menggunakan peralatan Elektronik tersebut tidak mengetahui cara membaca kode warna ataupun kode angka yang ada ditubuh Resistor itu sendiri.
Seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.
Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.
Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor :
Perhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna :
Cara menghitung nilai resistor 4 gelang
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 105 = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.
Perhitungan untuk Resistor dengan 5 Gelang warna :
Cara Menghitung Nilai Resistor 5 Gelang Warna
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10n)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut
Contoh :
Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 105
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 105 = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.
Contoh-contoh perhitungan lainnya :
Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi
Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10% toleransi
Cara menghitung Toleransi :
2.200 Ohm dengan Toleransi 5% =
2200 – 5% = 2.090
2200 + 5% = 2.310
ini artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm
B. Potensiometer
Potensiometer merupakan resistor variabel yang nilai resistansinya dapat diubah dengan cara memutar tuasnya untuk mendapatkan variasi arus. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan perangkat elektronik. Salah satu contohnya seperti pengatur volume pada peralatan audio.
Potensiometer mempunyai 3 terminal, yaitu terminal A, terminal B, dan wiper. Dimana prinsip kerjanya ketika terminal A dan wiper dihubungkan maka nilai resistansinya semakin besar jika tuasnya diputar ke kanan. Ketika terminal B dan wiper dihubungkan maka nilai resistansinya semakin besar jika tuasnya diputar ke kiri. Sedangkan ketika terminal A dan B dihubungkan maka pada potensiometer akan menunjukkan nilai resistansi maksimum. Nilai resistansi ini akan selalu tetap dan merupakan nilai resistansi total dari potensiometer.
Komentar
Posting Komentar