BAB II ELEMEN-ELEMEN RANGKAIAN

Transkripsi

1 BAB II ELEMEN-ELEMEN RANGKAIAN 2. Elemen-Elemen Rngkin Elemen-elemen rngkin d yng diseut segi elemen ktif (sumer tegngn dn sumer rus) yitu : elemen yng siftny mmpu menylurkn energy ke rngkin. Selin itu d yng diseut segi elemen psif (resistor, indutor, kpsitor) yitu : elemen yng siftny menyerp energy dri rngkin tu menyimpn energy dri sumer. Pd pemhsn erikutny semu elemen yng kit irkn dinggp segi elemen idel yitu, esr keilny nili elemen terseut hny tergntung pd sift krkteristik dri elemen terseut, jdi tidk terpengruh oleh lingkungn lur. Contoh sumer tegngn idel, dlh sumer yng menghsilkn tegngn tetp, tidk dipengruhi oleh rus yng menglir pd sumer terseut dn mempunyi nili resistnsi dlm Rd = 0. Sumer rus idel dlh sumer yng menghsilkn rus tetp, tidk dipengruhi oleh tegngn dri sumer rus terseut, dn mempunyi nili resistnsi dlm Rd =. 2.. Elemen Aktif Elemen ktif dlh elemen yng menghsilkn energi, dpt erup sumer tegngn / rus, ik serh mupun olk lik. Mislny : genertor, u (umultor), ttery dn lin-lin. A. Sumer Tegngn Ad du jenis sumer tegngn, yitu sumer tegngn es dn sumer tegngn tk es. Sumer tegngn es dlh sumer tegngn yng niliny tidk eruh (konstn) wlupun d peruhn dlm rngkin. Sedngkn sumer tegngn tk es dlh sumer tegngn yng niliny ergntung pd vrile-vriel dlm rngkin. Gmr 2- menunjukkn symol untuk sumer tegngn es dn tk es FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL

2 v s v s _ () () Gmr 2-: Simol dri () sumer tegngn es, () sumer tegngn tk es B. Sumer Arus Sumer rus d du jug, yitu sumer rus es dn sumer rus tk es. Gmr 2-2 menunjukkn symol untuk sumer rus es dn tk es i s i s () Gmr 2-2: Simol () sumer rus es, () sumer rus tk es () Contoh 2- Hitung dy yng dierikn / diserp oleh elemen rngkin : () pd Gmr 2-() pd st t = 2 det; () pd Gmr 2-() () pd Gmr 2-() pd st t = /0 detik. vs = 2(4.t 2 ) V () 4 A 0 ma 0 V () i( t).sin(0 t) A v( t).os( 0 t / ) kv () Gmr 2-: elemen rngkin yng mengndung rus dn tegngn Jw: () Pd st t = 2 det, FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL 2

3 vs 2(4.2 2 ) 2volt dy yng dierikn kepd elemen dlh : p i W () Dy yng dingkitkn oleh elemen dlh : p i 0.0,2 0 W () Pd st t = /0 detik; i( t).sin(0. ) A A 0 dn v( t).os( 0 t / ) kv.os( 0 / ) kv 0kV 0 sehingg dy yng diserp oleh elemen dlh: p( t) i.0 0kW Contoh 2-2 Tentukn dy yng diserp oleh tip elemen pd rngkin Gmr V A A 0 V V i x 2 i x V 0 A V A A Gmr 2-4: Jw: Dy yng diserp oleh tip elemen dlh : p i 40 0 W p i 0 0 W p i 0 0 W p i 90 W p i ( 2 0) 0 W FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL

4 2..2 Elemen Psif A. Resistor ( R ) Diseut jug segi thnn tu hmtn yng erfungsi segi penghmt rus, pemgi rus, dn pemgi tegngn. Stun dri resistor dlh (Ω). Simol resistor dlh segi erikut : Kominsi Seri Du resistor tu leih yng dihuungkn sedemikin rup sehingg tip-tip resistor dillui oleh rus yng sm diktkn hw resistor itu terhuung ser seri. Gmr 2- dlh eerp ontoh resistor yng dihuungkn ser seri. Gmr 2-: Contoh eerp resistor yng dihuungkn ser seri Bil d n uh resistor, R,R 2,.R n, yng terhuung ser seri mk dpt digntikn oleh resistor tunggl Req dengn perhitungn erikut : R R ek R2 Rn Req = R ek = R R 2.R n 2- Kominsi Prllel Du resistor tu leih yng dihuungkn sedemikin rup sehingg tip-tip resistor mempunyi ed tegngn yng sm diktkn hw resistor itu terhuung ser Prllel. Gmr 2- dlh eerp ontoh resistor yng dihuungkn ser Prllel. Gmr 2-: Contoh eerp resistor yng dihuungkn ser prllel FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL 4

5 Bil d n uh resistor, R,R 2,.R n, yng terhuung ser Prllel mk dpt digntikn oleh resistor tunggl Req dengn perhitungn erikut : R R2 = R Req ek Rn R R R ek 2 R n Contoh 2- Tentukn thnn penggnti tu thnn ekivlen dri rngkin erikut : ). ) ). d). 7 e). f) FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL

6 Penyelesin ). Req = 28 = Ω ). Req = ). /Req = /4 / /. /Req = / / 2/ d). Req = 7 /Req = / = 7 2 Req = / = 2Ω = 9Ω = 4Ω. e). Ω dn Ω R P =. R P dn 4Ω R S = 24 = Ω R S dn Ω R P2 =. =2Ω f). 0Ω dn Ω R S = Ω 40Ω dn Ω R S2 = 0Ω = 4Ω Ω dn 0Ω R P =Ω Req = R P2 = 4 = 9Ω Req = R P Contoh 2-4 = = 40Ω Tentukn Req ntr titik dn dri rngkin erikut : ). ). 8 ). 00 d) FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL

7 Penyelesin ). gmr diuh menjdi ). Gmr diuh menjdi 8 Req =. 0 R P =. 4 R P2 =. 4 ). Gmr diuh menjdi R S = R p R p2 = 4 4 = 8Ω Req = R P = R P2 = Req = 00 R P R P2 Req = 00 8 = Ω d). Gmr diuh menjdi R P 7 0 = = 0 R P 0 Req = 7 R P = 7 = 0Ω FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL 7

8 Contoh 2- Tentukn thnn penggnti ntr titik-titik yng dimint pd rngkin erikut ini : ) d R =...? ) 9 2 ) R =? R? R? R? 7 Penyelesin ). 0Ω dn Ω pd titik C dn D tidk dillui rus. Sehingg gmr menjdi erikut : jdi R = 24Ω ) FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL 8

9 Jdi R = Ω ) , Menri R Jdi R = 8,7Ω ohm FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL 9

10 Jdi R = 24Ω Menri R ,7 Jdi R =,7Ω B. Kpsitor (C) Kpsitor diseut jug segi kondenstor tu kpsitnsi, yng ergun untuk memtsi rus DC dn ergun untuk menyimpn energi listrik. Stun dri kpsitor dlh Frd (F). Simol kpsitor dlh : Kominsi seri FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL 0

11 Kominsi prlel : Contoh 2-. Tentukn C ek dri Gmr rngkin erikut! Jw : Cp = Cp2 = = 0 µf Cs = (Cp.Cp2) / (Cp Cp2) = ( 0.0) / (0 0) = µf C ek = Cs = = 0 µf Contoh 2-7 Tentukn C ek! FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL

12 Jw : Cp = Cp2 = = 40 µf Cs = (Cp. Cp2)/( Cp Cp2) = (40.40) / (40 40) = µf Cp = 0 0 = µf Cek = Cs Cp = = 40 µf C. Induktor (L) Induktor sering diseut segi lilitn, kumprn tu elitn yitu elemen yng erfungsi untuk menyimpn energi dlm entuk medn mgnet. Stun induktor dlh Henry (H). Simol induktor dlh : Kominsi seri : Kominsi prlel : FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL

13 Contoh 2-8 Tentukn nili L ek pd Gmr erikut! Jw : Ls = = 40 mh Lp = (Ls.40)/(Ls 40) = (40.40)/(40 40) = mh Ls2 = Lp 40 = 40 = 0 mh Lek = (Ls2.40) / (Ls2 40) = (0.40) / (0 40) = 24 mh FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL

14 SOAL-SOAL LATIHAN. Hitung dy yng diserp oleh setip elemen rngkin yng terliht pd Gmr V 2 A () V () Gmr 2-7: Liht Ltihn Sol. 2. Tentukn sumer pd Gmr 2-8 yng dimuti (serpn dy positif). 4 A 8 A υ x V υ x = 0,8 V () 8 A 2t 2 A 0t V t = 4 sekon (d) V V A 4 A 24 V 9 A V Gmr 2-8: Liht Ltihn Sol 2.. Tentukn dy yng diserhkn kepd msing-msing elemen rngkin pd Gmr V i x A 8 V 8 V 4 V 2 i x 4 V 4 A 4 A 2 A Gmr 2-9: Liht Ltihn Sol FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL 4

15 4). Tentukn Req dri tip tip rngkin erikut : ). ) ) d) e) 8 f) Kuni ). 9Ω ). Ω ). 2Ω d).ω e). 8Ω f) 90 Ω. Tentukn C ek! FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL