Rangkaian Listrik



Ø Rangkaian Listrik Kompleks

Diberikan sebuah rangkaian listrik seperti gambar berikut :











Tentukan :

a.     Hambatan pengganti

b.     Kuat arus rangkaian

c.      Kuat arus yang melalui R4

d.     Kuat arus yang melalui R1, R2, dan R3

e.      Beda potensial ujung-ujung hambatan R4

f.       Beda potensial ujung-ujung R1 dan Beda potensial ujung-ujung R2

g.     Daya yang diserap R1

PENYELESAIAN:
a.     Hambatan pengganti









b. Kuat arus rangkaian





 c. Kuat arus yang melalui R4 sama dengan kuat arus rangkaian
I4 = I = 1,2 A
d.   * Kuat arus yang melalui R1


* Kuat arus yang melalui R2





 * Kuat arus yang melalui R3











e.  Beda potensial ujung-ujung hambatan R4
V4 = I4R4  = (1,2)(10) = 12 volt

f.  * Beda potensial ujung-ujung R1
V1 = I1R1 = (0,6)(20) = 12 volt
* Beda potensial ujung-ujung R2 sama dengan beda potensial pada ujung R1 karena dirangkai parallel
g. Daya yang diserap R1
P1 = V1I1 = (12)(0,6) = 7,2 watt
Ø Konsep Dasar
Rangkaian Listrik adalah interkoneksi dari sekumpulan elemen atau komponen penyusunnya, ditambah dengan rangkaian penghubungnya. Dimana disusun dengan cara-cara tertentu, dan minimal memiliki satu lintasan tertutup. Contohnya seperti gambar di bawah ini yaitu :



Gambar di atas merupakan salah satu contoh dari suatu rangkaian tertutup atau lintasan tertutup yang diantaranya tidak ada jalur yang terbuka, semuanya saling terhubung dan membentuk sebuah rangkaian. Syarat suatu gabungan komponen - komponen elektronika yaitu memiliki Lintasan tertutup atau biasa disebut loop, Loop merupakan suatu lintasan yang dimulai dari titik awal dan akan kembali lagi ke titik awal tersebut tanpa terputus dan tidak memandang seberapa jauh atau dekat lintasan yang ditempuh.

Ø Hukum Ohm
Pengertian Hukum Ohm merupakan sebuah teori yang membahas mengenai hubungan antara Tegangan (Volt), Arus (Ampere), dan Hambatan listrik dalam sirkuit (Ohm). 1 Ohm adalah hambatan listrik yang menyebabkan perbedaan satu volt saat arus sebasar 1 Ampere mengalir.
Bunyi hukum Ohm:
 “Kuat arus listrik pada suatu beban listrik berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan hambatan”.
Rumus Hukum Ohm:
Lambang dari hambatan adalah R, lambang dari Arus adalah I, dan lambang dari tegangan adalah V. Berdasarkan hukum Ohm diatas maka bisa diambil rumus sebagai berikut ini;
Keterangan: 
I = Besar arus yang mengalir pada penghantar => dengan satuan Volt 
V = Besar tegangan pada penghantar => dengan satuan Volt 
R = Besar hambatan => dengan satuan Ohm

Berdasarkan patokan rumus diatas maka kita bisa mencari Nilai I, V, dan R pada suatu rangkaian listrik. Untuk mencari R, caranya cukup dengan menggunakan logika berdasarkan rumus diatas.
Contohnya :
1.   Jika di nilai Tegangan di Voltmeter (V) adalah 12V dan nilai Arus Listrik (I) di Amperemeter adalah 0.5A. Berapakah nilai Resistansi pada Potensiometer ?
V = 12 V
I = 0,5 A
Jawab :
R = V / I
R = 12 /0.5
R = 24 Ohm
Jadi, nilai resistensi pada potoensiometer yaitu 24 Ohm
Hukum Kirchoff 1 dan 2
Pada peralatan listrik, kita biasa menjumpai rangkaian listrik yang bercabang-cabang. Untuk menghitung besarnya arus listrik yang mengalir pada setiap cabang yang dihasilkan oleh sumber arus listrik.
Gustav Kirchhoff (1824-1887) mengemukakan dua aturan hukum yang dapat digunakan untuk membantu perhitungan tersebut. Hukum Kirchoff 1 disebut hukum titik cabang dan Hukum Kirchhoff 2 disebut hukum loop.
Ø Hukum Kirchoff 1
Di pertengahan abad 19 Gustav Robert Kirchoff (1824 – 1887) menemukan cara untuk menentukan arus listrik pada rangkaian bercabang yang kemudian di kenal dengan Hukum Kirchoff.
Bunyi Hukum kirchoff 1:
 “Jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan”. 

Rumus Hukum Kirchoff 1:
Bunyi hukum Kirchoff 1 di atas, Yang kemudian di kenal sebagai hukum Kirchoff I. Secara matematis dinyatakan : 
∑Imasuk = ∑Ikeluar
Bila digambarkan dalam bentuk rangkaian bercabang maka akan diperoleh sebagai berikut:




Contoh :

Sebuah rangkaian memiliki 6 buah arus (I1, I2, I3, I4, I5, dan I6)  sepetri gambar di bawah. Besarnya arus masing-masing adalah 6, 5, 3, 4, dan 2  dalam satuan Ampere (A). Berapakah besarnya arus I6?

Diketahui:








I1 = 6A, I2 = 5A, I3 = 3A, I4 = 4A, dan I5 = 2A

Ditanya:

I6?

Jawab:

Untuk soal ini, kita pakai teori hukum Kirchoff 1:

∑Imasuk = ∑Ikeluar

I1 + I2 + I3 = I4 + I5 + I6

6 + 5 + 3 = 4 + 2 + I6

14 = 6 + I6

8 A = I6

Jadi, besarnya I6 adalah 8 A.

Ø Hukum Kirchoff 2 

Hukum Kirchoff secara keseluruhan ada 2, setelah yang diatas dijelaskan tentang hukum beliau yang ke 1. Hukum Kirchoff 2 dipakai untuk menentukan kuat arus yang mengalir pada rangkaian bercabang dalam keadaan tertutup (saklar dalam keadaan tertutup).
Perhatikan gambar berikut!
Bunyi Hukum Kirchoff 2: 


“Dalam rangkaian tertutup, Jumlah aljabbar GGL (E) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol”. 
Maksud dari jumlah penurunan potensial sama dengan nol adalah tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian tersebut, atau dalam arti semua energi listrik bisa digunakan atau diserap.

Contoh :


Diketahui :
R1 = 10Ω
R2 = 20Ω
R3 = 40Ω
V1 = 10V
V2 = 20V
Berakah arus yang melewati resistor R3 ?
Penyelesaian:
Terdapat 3 percabangan, 2 titik, dan 2 loop bebas (independent).
Gunakan Hukum Kirchhoff I (Hukum Arus Kirchhoff) untuk persamaan pada titik A dan titik B



























Ø Pengertian Komponen Elektronika Aktif dan Komponen Elektronika Pasif Komponen Elektronika adalah elemen dasar yang digunakan untuk membentuk suatu rangkaian elektronika dan biasanya dikemas dalam bentuk diskrit dengan dua atau lebih terminal penghubung.
     Setiap komponen elektronika memiliki fungsinya masing-masing dalam suatu rangkaian elektronika, ada yang berfungsi sebagai penghambat, ada yang berfungsi sebagai penguat, ada yang berfungsi sebagai penghantar, ada juga yang berfungsi sebagai penyaring dan ada yang berfungsi sebagai pengendali. Komponen-komponen Elektronika tersebut juga memiliki nilai dan tipenya masing-masing sehingga dapat menjalankan fungsinya sesuai dengan keinginan para perancang rangkaian elektronika.

Pengelompokan Komponen-komponen Elektronika
Berdasarkan karakteristiknya, Komponen Elektronika dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama, yaitu :
1.     komponen elektronika aktif
2.     komponen elektronika pasif.
1.     Komponen Elektronika Aktif (Active Electronic Components)
Komponen Elektronika Aktif adalah jenis komponen elektronika yang memerlukan arus eksternal untuk dapat beroperasi. Dengan kata lain, komponen elektronika aktif hanya dapat berfungsi apabila mendapatkan sumber arus listrik dari luar (eksternal).
Komponen-komponen elektronika yang digolongkan sebagai komponen Aktif adalah Dioda, Transistor dan IC (Intragrated Circuit) yang terbuat dari bahan semikonduktor seperti silikon, germanium, selenium dan metal oxides.
a.     Dioda
Dioda adalah Komponen Elektronika Aktif yang berfungsi untuk menghantarkan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya. Dioda terdiri dari dua Elektroda yaitu Anoda dan Katoda. Yang termasuk dalam keluarga Dioda diantaranya seperti LED (Light Emitting Diode), DIAC, Dioda Zener, Dioda Penyearah, Dioda Foto, Dioda Schottky, Dioda Tunnel dan Dioda Laser.
b.    Transistor
Transistor adalah Komponen Elektronika Aktif yang berfungsi sebagai Penguat, Penyearah, Pengendali, Mixer dan Osilator. Komponen yang termasuk dalam keluarga Transistor diantaranya seperti Transistor Bipolar (NPN & PNP), Transistor Foto, TRIAC, MOSFET, JFET dan UJT.

c.      IC (Integrated Circuit/Sirkuit Terpadu)
Integrated Circuit atau sering disingkat dengan IC adalah Komponen Elektronika Aktif yang terdiri dari gabungan ratusan bahkan jutaan Transistor, Resistor dan komponen lainnya yang diintegrasi menjadi sebuah Rangkaian Elektronika dalam sebuah kemasan kecil.

Berdasarkan fungsinya, IC dapat dikelompokan lagi menjadi IC Pewaktu (Timer), IC Comparator (Pembanding), IC Logic gates (Gerbang Logika), IC Switching (Pengendali) dan IC Amplifier (Penguat).

2.     Komponen Elektronika Pasif (Pasive Electronic Components)
Komponen Elektronika Pasif adalah jenis Komponen elektronika yang tidak memerlukan sumber arus listrik eksternal untuk pengoperasiannya. Komponen-komponen elektronika yang digolongkan sebagai komponen pasif diantaranya seperti Resistor, Kapasitor dan Induktor.

a.     Resistor
Resistor atau Hambatan adalah Komponen Elektronika Pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian Elektronika. Satuan Nilai Resistor atau Hambatan adalah Ohm (Ω).  Komponen-komponen yang termasuk dalam keluarga Resistor diantaranya seperti Resistor bernilai tetap, resistor yang dapat diatur hambatannya (variable resistor atau potensiometer), LDR (Light Dependent Resistor) dan Thermistor (PTC dan NTC).
b. Kapasitor
Kapasitor (Capacitor) atau Kondensator (Condensator) adalah Komponen Elektronika Pasif yang dapat menyimpan muatan listrik dalam waktu sementara dengan satuan kapasitansinya adalah Farad. Komponen-komponen yang termasuk dalam keluarga Kapasitor tersebut diantaranya adalah Kapasitor nilai tetap (Keramik, kertas, mika, tantalum dan elektrolit), kapasitor yang nilai dapat diatur kapasitasnya (VARCO dan Trimmer).
c.      Induktor
Induktor atau dikenal juga dengan Coil adalah Komponen Elektronika Pasif yang terdiri dari susunan lilitan Kawat yang membentuk sebuah Kumparan. Induktor akan menimbulkan medan magnet saat dialiri arus listrik. Satuan Induktansi pada Induktor adalah Henry (H). Komponen-komponen yang termasuk dalam keluarga Induktor diantaranya seperti air core inductor, iron core inductor, ferrite core inductor, torroidal core inductor, laminated core inductor dan variable inductor.






SUMBER :


Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Analisis Rangkaian AC

Gambar
ANALISIS RANGKAIAN AC Rangkaian AC atau biasa disebut rangkaian arus bolak-balik ini memiliki keunggulan dibanding arus searah atau DC. Arus bolak-balik atau AC memiliki keunggulan pada sumber daya listrik yang dapat disalurkan pada tegangan yang tinggi di tempat yang jauh. Biasanya tegangan yang tinggi ini bisa diubah menjadi tegangan yang lebih rendah dan aman yang bisa digunakan untuk keperluan sehari-hari tanpa kehilangan energi yang dibagi tersebut.   Untuk sumber rangkaian AC sendiri biasanya terdiri dari berbagai elemen rangkaian untuk membuat sumber daya listrik mengeluarkan tegangan bolak-balik. Untuk area rumah dan juga beber apa bangunan, outlet listrik seperi saklar, stop kontak dan beberapa outlet lainnya adalah sumber daya listrik. Dan di outlet ini lah tegangan AC bisa anda dapatkan. Pada skema gambar rangkaian AC di atas, anda bisa melihat bagaimana sistem kerja aliran listrik. Arus yang mengalir ke ke resistif murni memiliki besaran 4....
Baca selengkapnya