TP MODUL 3

1. Jelaskan pengertian hukum ohm, dan hukum kirchoff.

Jawab:

Hukum Ohm menyatakan bahwa arus listrik yang mengalir melalui sebuah konduktor berbanding lurus dengan beda potensial (tegangan) dan berbanding terbalik dengan hambatan. Jika tegangan dinaikkan, arus akan bertambah. Jika hambatan naik, arus akan menurun (dengan tegangan tetap). Dirumuskan sebagai: V = I × R

Dimana:

V adalah tegangan dalam volt (V)

I adalah arus listrik dalam ampere (A)

R adalah hambatan dalam ohm (Ω)

Hukum Kirchhoff I (KCL - Kirchhoff's Current Law) menyatakan bahwa jumlah arus yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut. Secara matematis dirumuskan: ∑I_masuk = ∑I_keluar.

Hukum Kirchhoff II (KVL - Kirchhoff's Voltage Law) menyatakan bahwa jumlah aljabar dari tegangan dalam satu loop tertutup adalah nol. Secara matematis: ∑V = 0.

 

2. Jelaskan pengertian mesh, nodal dan thevenin!

Jawab:

Mesh adalah metode analisis rangkaian dengan menggunakan arus loop sebagai variabel yang tidak diketahui. Dalam metode ini, kita menerapkan Hukum Kirchhoff II pada setiap loop tertutup untuk mendapatkan persamaan yang dapat diselesaikan untuk mencari arus.

Nodal adalah metode analisis rangkaian dengan menggunakan tegangan simpul sebagai variabel yang tidak diketahui. Dalam metode ini, kita menerapkan Hukum Kirchhoff I pada setiap simpul untuk mendapatkan persamaan yang dapat diselesaikan untuk mencari tegangan.

Teorema Thevenin menyatakan bahwa setiap rangkaian linier yang mengandung sumber tegangan, sumber arus, dan resistor dapat digantikan dengan satu sumber tegangan Vth yang dihubungkan seri dengan satu resistor Rth, dilihat dari dua terminal tertentu.

 

3. Jelaskan apa itu voltage & current devider!

Jawab:

Voltage divider adalah rangkaian yang membagi tegangan input menjadi beberapa tegangan output yang lebih kecil, tergantung pada nilai resistor yang dipakai. Umumnya digunakan dalam rangkaian seri. Jika dua resistor R1 dan R2 disusun seri dan diberi tegangan total Vin​, maka tegangan pada R1 adalah:

V_R1 = (R1 / (R1 + R2)) × V_in

Current divider adalah metode untuk membagi arus total ke beberapa cabang dalam rangkaian paralel, sesuai dengan nilai resistansi masing-masing cabang. Jika dua resistor R1​ dan R2 disusun paralel, dan arus total Itotal​ masuk ke percabangan, maka arus yang melalui R1 adalah:

I1 = Iin × (R2 / (R1 + R2))

 

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

Jawab:

Mesh 1

I₁ 1kΩ + I₁ 1kΩ + 1kΩ (I₁ - I₂) = 12

3k I₁ - 1k I₂ = 12. . . .(1)

Mesh 2

I₂ 1kΩ + I₂ 1kΩ + 1kΩ (I₂ - I₁) + 1kΩ (I₂ - I₃) = 0

4k I₂ - 1k I₁ - 1k I₃ = 0. . . .(2)

Mesh 3

I₃ 1kΩ + I₃ 1kΩ + 1kΩ (I₃ - I₂) = 0

4k I₃ - 1k I₂ = 0

4k (I₁ + 4 I₂) = 1k I₂

-4k I₁ + 16k I₂ = 1k I₂

-4k I₁ + 15k I₂ = 0. . . .(3)

 

Eliminasi (1) dan (3)

3k I₁ - 1k I₂ = 12  | ×4

-4k I₁ + 15k I₂ = 0 | ×3

12k I₁ - 4k I₂ = 48

-12k I₁ + 45k I₂ =0

41k I₂ = 48

I₂ = 1,17 mA

 

Substitusi I₂

4k I₃ - 1k I₂ = 0

4k I₃ = 1k I₂

I₃ = 1k (1,17mA) / 4k

I₃ = 0,3 mA

 

V = I₃ × RL = 0,3mA × 1kΩ = 0,3 V

 

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

Jawab:

- Menyederhanakan Rangkaian Kompleks

- Mempermudah Analisis Rangkaian Berulang

- Menghemat Waktu dan Usaha

- Cocok untuk Analisis Beban Maksimum

- Fleksibel (Bisa Dipakai di Rangkaian DC dan AC)

Scan TP tulis tangan klik disini