Analisis Rangkaian Listrik

Transkripsi

1 Sudrno Sudirhm nlii Rngkin Lirik Di wn Wku Sudrno Sudirhm, nlii Rngkin Lirik (

2 3 nlii Trnin di wn Wku Rngkin Ord -Du Dngn mmlri nlii rnin im ord k-du ki kn mmu mnurunkn rmn rngkin ng mrukn rngkin ord kdu. mmhmi bhw nggn rngkin rdiri dri nggn k dn nggn lmi ng mungkin broili. mmu mlkukn nlii rnin d rngkin ord kdu. 3.. Conoh Rngkin Ord du Rngkin RLC Sri. i lih rngkin ri RLC ri d Gb.3.. Sklr S diuu d. S L Lngkh rm dlm mncri R i nggn rngkin in C ini dlh mncri rmn rngkin. rn Gb... Rngkin RLC ri. rngkin mngndung C dn L, mk d du ubh u, iu gngn kior dn ru indukor, ng d ki ilih unuk digunkn dlm mncri rmn rngkin,. i kn mncob lbih dulu mnggunkn gngn kior bgi ubh rngkin, kmudin mlih ng kn ki dkn ik ru indukor ng ki ilih. liki HT unuk > d rngkin ini mmbrikn : di Ri L in (3. rn i i C C d/, mk rmn (3. mndi : 3-

3 d d LC RC in (3. Prmn (3. dlh rmn difrnil ord kdu, ng mrukn dikrii lngk rngkin, dngn gngn kior bgi ubh. Unuk mmrolh rmn rngkin dngn ru indukor i bgi ubh, ki mnfkn hubungn rugngn kior, iu d i ic C i C hingg (3. mndi: di L Ri i in C ( u d i di d LC RC i C in i in (3.3 Prmn (3. dn (3.3 m bnukn, hn ubh inln ng brbd. Hl ini brri bhw gngn kior uun ru indukor bgi ubh kn mmbrikn rmn rngkin ng r. i cuku mmlri lh u di nrn. Rngkin RLC Prll. Prhikn rngkin RLC rll ri d Gb.3.. liki H d imul i mmbrikn i R il ic i Hubungn ini d dinkn dngn ru indukor i L i bgi ubh, dngn mmnfkn hubungn L L di/, hingg i R /R dn i C C d/. i R R i L i L i C C Gb... Rngkin rll RLC 3- Sudrno Sudirhm, nlii Rngkin Lirik (

4 d i C i R d i L di LC i i R u (3.4 Prmn rngkin rll RLC ug mrukn rmn difrnil ord kdu. 3.. Tinun Umum Tnggn Rngkin Ord du Scr umum rngkin ord kdu mmuni rmn ng brbnuk d d b c x( (3.5 Pd im ord u ki lh mlih bhw nggn rngkin rdiri dri du komonn iu nggn lmi dn nggn k. Hl ng m ug rdi d im ord kdu ng dngn mudh d diunukkn cr mmi ri hln d im ord rm. Prbdn dri kdu im ini rlk d kondii wln. rn rngkin ord kdu mngndung du lmn ng mmu mnimn nrgi iu L dn C, mk dlm im ini bik ru indukor muun gngn kior hru mrukn fungi koninu. Olh krn iu d du kondii wl ng hru dinuhi, iu C ( C ( dn il ( il ( Dlm nrnn, kdu kondii wl ini hru didikn u, rin C dinkn dlm i L u blikn i L dinkn dlm C, rgnung dri kh ubh d (3.5 bru gngn kior ukh ru indukor. Sbgi conoh, d rngkin RLC ri hubungn nr C dn i L dlh d i i i C C ( L( C ( ( u dc i( ( C Dngn dmikin ik ubh dlh gngn kior, du kondii wl ng hru dirkn, dlh: 3-3

5 d i C L( C ( C ( dn (. C Conoh lin dlh rngkin rll RLC; hubungn nr C dn i L dlh di di L L L C ( C ( L( ( u ( L Dngn dmikin ik ubh dlh ru indukor, du kondii wl ng hru dirkn, dlh: di i i L C ( L( L( dn (. L Scr umum, du kondii wl ng hru ki rkn d (3.5 dlh d ( ( dn ( '( dngn '( dicri dri hubungn rngkin (3.6 Tnggn lmi. Tnggn lmi dirolh dri rmn rngkin dngn mmbrikn nili nol d ru knn dri rmn (3.5, hingg rmn mndi d d b c (3.7 gr rmn ini d dinuhi, dn urunnn hru mmuni bnuk m hingg d didug brbnuk fungi konnil dngn nili dn ng mih hru dinukn. lu olui ini dimukkn k (3.7 kn dirolh : b c ( b c u (3.8 Fungi idk bolh nol unuk mu nili. ondii ug idk dirknnkn krn hl iu kn brri unuk luruh. Su-un ln gr rmn ini dinuhi dlh 3-4 Sudrno Sudirhm, nlii Rngkin Lirik (

6 b c (3.9 Prmn ini dlh rmn krkriik rngkin ord kdu. Scr umum, rmn krkriik ng brbnuk rmn kwdr iu mmuni du kr iu :, b± b 4c (3. kr-kr rmn ini mmuni ig kmungkinn nili, iu: du kr riil brbd, du kr m, u du kr komlk konug. onkuni dri ming-ming kmungkinn nili kr ini rhd bnuk glombng nggn rngkin kn ki lih lbih lnu. Unuk mnr ini ki mlih cr umum bhw rmn krkriik mmuni du kr. Dngn dn du kr rbu mk ki mmuni du nggn lmi, iu: dn Jik mrukn olui dn ug mrukn olui, mk umlh kdun ug mrukn olui. Jdi nggn lmi ng ki cri kn brbnuk (3. onn dn ki cri mllui nrn kondii wl d nggn lngk. Tnggn Pk. Tnggn k ki cri dri rmn (3.5. Tnggn k ini dinukn olh bnuk fungi mukn. Cr mndug bnuk nggn k m dngn ng ki lri d rngkin ord rm, iu rli (3.8. Unuk krlun mbhn di ini, nggn k ki ummkn bgi k. Tnggn Lngk. Dngn miln nggn k rbu di mk nggn lngk (nggn rngkin mndi (3. 3-5

7 3.3. Tig mungkinn nuk Tnggn Sbgimn dibukn, kr-kr rmn krkriik ng bnuk umumn dlh b c d mmuni ig kmungkinn nili kr, iu:. Du kr riil brbd,, ik {b 4c } > ; b. Du kr m,, ik {b 4c } ; c. Du kr komlk konug, α ± ik {b 4c } <. Tig kmungkinn nili kr rbu kn mmbrikn ig kmungkinn bnuk nggn ng kn ki lih briku ini, dngn conoh nggn rngkin n fungi mk. Du kr Riil rbd. lu kondii wl ( dn d/ ( ki rkn d nggn lngk (3., ki kn mmrolh du rmn iu ( dn ' ( ( ( ng kn mnnukn nili dn. Jik ki bu ( ( dn ( ( (3.3 mk ki rolh dn dn dri ini ki mmrolh dn hingg nggn lngk mndi (3.4 riku ini ki lih uu conoh. Sri hln d rngkin ord rm, d rngkin ord kdu ini ki ug mngrikn nggn rngkin bgi nggn lngk. Hl ini didri olh ngrin nng kondii wl, ng hn d dirkn d nggn lngk. Rngkin-rngkin ng hn mmuni nggn lmi ki fhmi bgi rngkin dngn nggn k ng brnili nol. 3-6 Sudrno Sudirhm, nlii Rngkin Lirik (

8 CO TOH-3.: Sklr S d rngkin di ming ini lh lm brd d oii. Pd klr diindhkn k oii. Tnukn gngn kior,, unuk >. 5 V S i C,5 µf H i 8,5 kω Pnlin : ondii mn ng lh rci d wku klr di oii mmbu kior brgngn br gngn umbr, mnr indukor idk diliri ru. Jdi ( 5 V ; i( Slh klr di oii, rmn rngkin dlh : di L ir rn i i C C d/, mk rmn rbu mndi L d d LC RC d d C R C d Jik nili-nili lmn dimukkn dn diklikn dngn 4 6 mk rmn rngkin mndi d 3 d 6 8,

9 3 6 Prmn krkriik : 8,5 4 kr - kr : 5 8 Dugn nggn lngk : (nggn k nol ondii wl : 3, 45± (4,5 4 5, 8 ( du kr riil brbd.. ( ( 5 V 5 5 d d b. il ( il ( ic ( C ( ( (5 5 5( Tnggn lngk mndi : 6 V ( hn rdiri dri nggn lmi. Du kr Riil Sm r. du kr ng m br rbu d ki ulikn bgi dn ; dngn (3.5 Dngn dmikin mk nggn lngk (3.3 d ki uli bgi ( (3.6 lu kondii wl rm mmrolh ( ki rkn, ki kn ( ( ( ( Jik kondii wl kdu d/ ( ki rkn, ki rolh ( ( ( ( Dri kdu rmn ini ki dkn 3-8 Sudrno Sudirhm, nlii Rngkin Lirik ( ( (

10 3-9 (3.7 Tnggn lngk mndi ( ( (3.8. rn lim lim mk nggn lngk (3.8. d ki uli [ ] ( (3.8.b Tnggn lngk ri dinkn olh (3.8.b mrukn bnuk khuu ng dirolh ik rmn krkriik mmuni du kr m br. dn mmuni nili rnu ng dikn olh kondii wl. Dngn dmikin ki d mnulikn (3.8.b bgi [ ] b (3.8.c dngn nili ng dinukn olh kondii wl, dn nili b dinukn olh kondii wl dn. Nili ndiri dinukn olh nili lmn-lmn ng mmbnuk rngkin dn idk d kinn dngn kondii wl. Dngn k lin, ik ki mnghui bhw rmn krkriik rngkin mmuni kr-kr ng m br (kr kmbr mk bnuk nggn rngkin kn ri ng diunukkn olh (3.8.c.

11 CO TOH-3.: Proln m dngn conoh-3.. kn i rior 8,5 kω digni dngn 4 kω. Pnlin : d 3 d 6 Prmn rngkin dlh : Prmn krkriik : kr - kr :, ± 4 4 Di ini rd du kr m br olh krn iu nggn lngk kn brbnuk : ( ( liki kondii wl rm d nggn lngk ini mmbrikn ( 5. d liki kondii wl kdu ( d nggn lngk mmbrikn d b ( b b b 3 Jdi : b, krn. d ( b ( 5 3 V kr-kr omlk onug. Du kr komlk konug d diulikn bgi α dn α Tnggn lngk dri iui ini, mnuru (3.3 dlh ( α ( α α ( (3.9 liki kondii wl ng rm, (, d (3.9 mmbrikn ( ( ( ( ( 3- Sudrno Sudirhm, nlii Rngkin Lirik (

12 3- liki kondii wl ng kdu, ( ( d, d (3.9 mmbrikn ( ( d d α α α ( ( ( ( ( ( ( ( ( d α α Dri ini ki rolh ( ( α α / ( ; / ( α α Tnggn lngk mndi α α α α α α α in ( co ( / ( / ( (3. dn mmuni nili rnu ng dikn olh kondii wl dngkn α dn dinukn olh nili lmn rngkin. Dngn dmikin nggn lngk (3.53 d ki ulikn bgi ( b α in co (3. dngn dn b ng mih hru dinukn mllui nrn kondii wl. Ini dlh bnuk nggn lngk khuu unuk rngkin dngn rmn krkriik ng mmuni du kr komlk konug.

13 CO TOH-3.3: Proln m dngn conoh 3.. kn i rior 8,5 kω digni dngn kω. Pnlin : Dngn nggnin ini rmn rngkin mndi Prmn krkriik : Di ini rd du kr Tnggn lngk didug liki kondii wl kdu Jdi kr - kr : d 3 d 6 4 ( co in ( co in liki kondii wl rm mmbrikn: ( d d ( in co ( ( co in nggn, 5± 5± 5 α± dngn α5 ; 5 b b b α kn lngk dlh : komlk konug : α brbnuk b d b ( 5 co(5 5 5 in(5 5 V b α α α Conoh 3., 3., dn 3.3 mnunukkn ig kmungkinn bnuk nggn, ng dinukn olh kr-kr rmn krkriik.. Jik rmn krkriik mmuni du kr ng brbd, nggn lmi kn mrukn umlh dri du uku ng 6 6 α α 5 3- Sudrno Sudirhm, nlii Rngkin Lirik (

14 ming-ming mrukn fungi konnil. Dlm ku ri ini, nggn rngkin mrukn nggn m rdm. b. Jik rmn krkriik mmuni du kr ng m br, mk nggn lmi kn mrukn umlh dri fungi konnil dn rm rdm. Tnggn ini mrukn nggn rdm krii. c. Jik rmn krkriik mmuni du kr komlk konug, mk nggn lmi mrukn umlh dri fungifungi inu rdm. Jdi nggn rngkin broili rlbih dulu blum khirn mnci nol, dn dibu nggn kurng rdm. gin riil dri kr rmn krkriik mnnukn rdmn; dngkn bgin iminrn mnnukn frkuni oili. (Gmbr di bwh ini mnunukkn rubhn d conoh-conoh di. [V] 5 5 rdm krii (conoh 8.5 ng rdm (conoh [] -5 kurng rdm (conoh Tnggn Rngkin Ord du Trhd Sinl nk Tngg nuk umum inl nk ngg dlh u(. Jik ki hn mninu kdn d >, mk fkor u( idk rlu diulikn lgi. 3-3

15 CO TOH-3.4: Jik u( V, bgimn-kh klurn o rngkin di ming ini d > unuk brbgi nili µ? Pnlin : 6 rn o µ mk ki mncri rmn rngkin dngn gngn imul, iu, bgi ubh. Prmn gngn imul unuk imul dn dlh 6 6 i 6 6 i MΩ MΩ µf d ( µ d i 6 d Du rmn difrnil ord u ini ik digbungkn kn mmbrikn rmn difrnil ord kdu. d d d d µ u d d (3µ Pr. krkriik : (3µ (3µ ± (3µ 4, Dugn nggn lngk : Dugn nggn k : 3 3 i µf µ o 3-4 Sudrno Sudirhm, nlii Rngkin Lirik (

16 Tnggn lngk : Jik (3 Jik (3µ < 4 µ> ( o µ µ > 4 µ< o ng rdm., komlk o kurng rdm. Jik (3µ 4 µ o rdm krii. Pmhmn : nuk gngn klurn dinukn olh nili µ dn nili lmn-lmn rngkin. i d mmilih nilinili ng ui unuk mmrolh nggn rngkin ng ki inginkn. Unuk µ > 3 kn rdi kdn k bil krn kr-kr brnili riil oiif; rdmn idk rdi dn inl mmbr n b. CO TOH-3.5: Crilh o d conoh 3.4 ik µ dn gngn wl kior ming-ming dlh nol. Pnlin : Prmn rngkin, dngn µ, dlh d d (3µ u d d Pr. krkriik : ± 4,,5±,5 3 (du kr komlk konug : α± ; α,5 ;,5 Tnggn lngk didug brbnuk : ( co in Tnggn k : Tnggn lngk : α ( co in b α b 3 3-5

17 ondii wln dlh : kdu kior brgngn ( dn ( o( 5 ( i( ( 5 d d ( ( Pnrn du kondii wl ini k nggn lngk mmbrikn : ( d α α ( in bco ( co b in α d α,5 ( ( bα b,5 3 3 co(,5 3 in(, nol Tnggn Rngkin Ord du Trhd Sinl Sinu Mukn inl inu cr umum d ki nkn dngn x( co(ωθ u(. Unuk ninun d > fkor u( k rlu diuli lgi. Dngn dmikin rmn umum rngkin ord kdu dngn mukn inl inu kn brbnuk d d b c co( ωθ Prmn krkriik r kr-krn idk brbd dngn ng lh ki bh unuk umbr gngn konn, dn mmbrikn nggn lmi ng brbnuk Unuk mukn inu, nggn k didug kn brbnuk c coω inω 3-6 Sudrno Sudirhm, nlii Rngkin Lirik (

18 CO TOH-3.6: Crilh dn i unuk > d rngkin di ming ini ik 6co3 u( V dngkn i( dn ( 6 V. Pnlin : liki HT unuk rngkin ini kn mmbrikn di 5 d d 5i 6co3 u 6 6 d d co3 Prmn krkriik : 5 6 ( ( 3; kr - kr :,, 3 3 Dugn nggn lngk : Dugn nggn k : c co3 in 3 ( co3 ( i H 5Ω F 6 c c c in 3 56co3 3c 5 56 dn 5c c ; Tnggn lngk : co3 in 3 d d ondii wl : ( 6 dn i( ( ( 6 liki kondii wl rm : 6 8 liki kondii wl kdu : Tnggn lngk : co3 in 3 6 V d 3 i in 3 5co

19 [V] i [] i [] CO TOH-3.7: Pd rngkin di ming ini, co5 u( V. Tnuknlh gngn kior unuk >, ik gngn wl kior dn 4Ω 6Ω ruwl indukor,5f dlh nol. H Pnlin: d Simul : d,5,5,5 Simul : ( 6 6 il 6 L d d d d 6,5,5,5 d d 6,5,5,5 d d d,5,5 5 9, 5 u d d d Sudrno Sudirhm, nlii Rngkin Lirik (

20 3-9 Dngn gngn mukn co5 mk rmn rngkin mndi d d 5in 5 6co 5 7 C L c c c c c c c d d d i i ,83,93in 5,83co5 lngk : Tnggn 3 4,83 5(.83 5,35 5 4,65 (,83,83 ( : lngk nggn d ini wl kondii kdu liki ( ( 4,5 4 4 ( ( ( ( ( ( : wl ondii,93in 5,83co5 : lngk Tnggn,93in 5,83co5,83,93; dn in6 6co6 in ( co ( in5 co5 : k Dugn nggn : lngk Dugn nggn 5., 3,5 3,5, 7 : krkriik Prmn ±

21 Sol-Sol. Crilh bnuk glombng gngn ng mmnuhi rmn difrnil briku. d d. 7, d (, ( 5 V/ d d b. 4 4, d ( V, ( V/ d d c. 4 5, d ( V, ( 5 V/. Ulngi ol unuk rmn briku. d d. 4 u(, d( ( 5, 5 V/ d d b. 5 u(, d( ( 5 V, V/ d d c. 8 5 u(, d( ( 5 V, V/ 3- Sudrno Sudirhm, nlii Rngkin Lirik (

22 3. Ulngi ol unuk rmn briku. d d. 6 8 [co] u(, d (, ( V/ d d b. 6 9 [co ] u(, d ( V, ( V/ d d c. [co] u(, d ( V, ( V/ 4. Sklr S d rngkin di bwh ini, lh brd d oii dlm wku ng lm. Pd, i diindhkn k oii. Crilh C unuk > S 6kΩ V 6kΩ,4H 5F c 5. Sklr S d rngkin di bwh ini lh brd di oii dlm wku ng lm. Pd, klr diindhkn k oii. Tnukn i L ( unuk >. kω 5V S,5kΩ, µf i L H 3-

23 6. Sklr S d rngkin di bwh ini lh brd di oii dlm wku ng lm. Pd, klr diindhkn k oii. Tnukn i L ( unuk >. S i L,4kΩ 5kΩ 5 V 5 V,µF mh 7. Sklr S d rngkin di bwh ini, lh lm rbuk. Pd, i diuu. Crilh C unuk > 3kΩ V S 3kΩ,4H,µF c 8. Sklr S d rngkin di bwh ini lh brd di oii dlm wku ng lm. Pd, klr diindhkn k oii. Tnukn C unuk >.,4kΩ 5 V S C 5 V,µF 5kΩ mh 9. Tgngn mukn d rngkin di bwh ini dlh u( V. Tnukn gngn kior unuk >. 4kΩ 5mH 5F C 3- Sudrno Sudirhm, nlii Rngkin Lirik (

24 . Slh rbuk dlm wku cuku lm, klr S d rngkin di bwh ini diuu d. Tnukn dn unuk >. S V 4Ω 4Ω 6V,5F,5F. Rngkin briku idk mmuni imnn nrgi wl. Sklr S d rngkin briku diuu d. Crilh i unuk >. S V 4Ω,5F,5F 8Ω i. Rngkin di bwh ini idk mmiliki imnn nrgi wl. Tnukn unuk > ik i [co] u( dn [6co] u( V. i 5H Ω,5F Ω 3. Sbuh kior µf dimui mi mnci gngn V. Mun kior ini kmudin dilkn mllui hubungn ri indukor µh dn rior Ω. r lm wku dirlukn unuk mnunrunkn umlh mun kior hingg inggl % dri umlh mun mul? 4. Sbuh kumrn mmuni indukni 9 H dn rini, Ω, dihubungkn rll dngn kior µf. Hubungn rll ini dibri gngn rh hingg di kumrn mnglir ru br. Jik umbr gngn diuu cr ib-ib, 3-3

25 brkh gngn mkimum ng kn imbul di kior dn d frkuni br ru broili? 5. bl nng km digunkn unuk mncu buh bbn d gngn rh kv. Rini bbn Ω dn induknin H (ri. bl nlur d ini mmuni rini ol, Ω dngkn nr kondukor dn lindung mln mmbnuk kior dngn kini ol,5 µf. gimnkh rubhn gngn bbn bil ib-ib umbr ruu? (bl dimodlkn bgi kior; rini kondukor kbl dibikn rhd rini bbn. 3-4 Sudrno Sudirhm, nlii Rngkin Lirik (

26 3-5