TUGAS PENDAHULUAN III

TUGAS PENDAHULUAN

MODUL III : HUKUM OHM,HUKUM KHIRCOF,VOLTAGE & CURRENT

DEVIDER,MESH,NODAL,THEVENIN

1. Jelaskan pengertian hukum ohm dan hukum kirchoff

    Jawab :

    Hukum Ohm menyatakan bahwa arus listrik (I) yang mengalir melalui suatu enchanter sebanding dengan beda potensial (tegangan, V) di ujung-ujung penghantar tersebut dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R).

          Rumus : 

V = I x R

        V = Tegangan (Volt)

         I = Arus Listrik (Ampere)

        R = Hambatan (Ohm) 

Hukum Kirchhoff terdiri dari dua bagian:

1. Hukum Kirchhoff I (KCL)

    Jumlah arus yang masuk ke suatu titik percabangan dalam rangkaian listrik sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut.

∑Imasuk​=∑Ikeluar

 2. Hukum Kirchhoff II (KVL)

    Jumlah total tegangan dalam suatu loop tertutup adalah nol.

∑V=0

2. Jelaskan pengertian mesh, nodal dan thevenin!

    Jawab :

    1. Mesh

    Adalah metode untuk menghitung arus dalam rangkaian listrik dengan menggunakan hukum Kirchhoff II (Hukum Tegangan). Metode ini digunakan pada rangkaian yang berbentuk loop atau jaringan tertutup.

    2. Nodal

    Adalah metode untuk menghitung tegangan pada titik-titik simpul dalam rangkaian menggunakan hukum Kirchhoff I (Hukum Arus).

    3. Thevenin

    Menyatakan bahwa setiap rangkaian listrik linear yang terdiri dari sumber tegangan, arus, dan resistor dapat disederhanakan menjadi sebuah sumber tegangan tunggal (Vth) yang dihubungkan seri dengan sebuah hambatan tunggal (Rth). 

3. Jelaskan apa itu voltage & current devider! 

    Jawab :

   Voltage divider adalah rangkaian yang digunakan untuk membagi tegangan input menjadi beberapa bagian tegangan output yang lebih kecil, tergantung pada nilai resistor dalam rangkaian seri.

Rumus :

$$V_{out}=V_{in}\cdot \frac{R_2}{R_1+R_{\mathrm{2<span\; class="vlist"><span\; class="mord"><span\; class="mord"><span\; class="msupsub"><span\; class="vlist-t\; vlist-t2"><span\; class="vlist-r"><span\; class="vlist-s"></span></span><span\; class="vlist-r"><span\; class="vlist"></span></span></span></span></span></span></span><span\; class="vlist-s"></span>}}}$$

• Vin​ = Tegangan input

• R1​,R2​ = Resistor dalam rangkaian 

• Vout​ = Tegangan yang dicari

    Current divider adalah cara membagi arus listrik ke beberapa cabang paralel berdasarkan resistansi masing-masing cabang.

Rumus :

$$I_1=I_{total}\cdot \frac{R_2}{R_1+R_2}\text{<br>}$$

• Itotal​: Arus total yang masuk ke titik percabangan

• R1​,R2​: Resistor dalam rangkaian 

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

    Jawab :

·       Mesh 1 :  
-12 + 1000 I1 + (1000(I1 - I2)) + 1000 I1 = 0  
1000 I1 + 1000 I1 - 1000 I2 + 1000 I1 = 12
3000 I1 - 1000 I2 = 1 ...(1)
 
·       Mesh 2 :  
1000(I2 - I1) + 1000 I2 + 1000(I2 - I3) + 1000 I2 = 0
1000 I2 - 1000 I1 + 1000 I2 + 1000 I2 - 1000 I3 + 1000 I2 = 0
-1000 I1 + 4000 I2 - 1000 I3 = 0 ...(2)
 
·       Mesh 3 : 
1000(I3 - I2) + 1000 I3 + 1000 I3 + 1000 I2 + 1000 I3 = 0
4000 I3 - 1000 I2 = 0
1000 I2 = 4000 I3
I2 = 4 I3...(3)
 
·       Substitusi persamaan (1) dan (3) 
3000 I1 - 1000 I2 = 12
3000 I1 - 1000(4 I3) = 12
3000 I1 - 4000 I3 = 12 ...(4)
 
·       Substitusi persamaan (2) dan (3)  
-1000 I1 + 4000 I2 - 1000 I3 = 0
-1000 I1 + 4000(4 I3) - 1000 I3 = 0
-1000 I1 + 16000 I3 - 1000 I3 = 0
-1000 I1 + 15000 I3 = 0...(5)
 
·       Eliminasi pers (4) dan (5):
3000 I1 - 4000 I3 = 12...(4)
-1000 I1 + 15000 I3 = 0...(5)
 
·       Dari persamaan (5):  
-1000 I1 + 15000 I3 = 0
-1000 I1 = -15000 I3
I1 = 15 I3
 
·       Substitusi ke persamaan (4):  
3000(15 I3) - 4000 I3 = 12
45000 I3 - 4000 I3 = 12
41000 I3 = 12
I3 = 12/41000
I3 = 2,93 x 10^{-4}
 
·       Menghitung VRL:  
VRL = I3 x RL
= 2,93 x 10^{-4} x 1000
= 2,93 x 10^{-1}
= 0,293V
 

    VRL = 0,3V

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

    Jawab :

    Karena teorema Thevenin dan Norton mempermudah analisis rangkaian dengan menyederhanakan bagian kompleks menjadi satu sumber dan satu resistor ekivalen. Ini sangat berguna untuk menganalisis tegangan atau arus pada beban tanpa menghitung ulang seluruh rangkaian. Dibanding metode lain seperti mesh atau nodal, Thevenin dan Norton lebih cepat, efisien, dan fleksibel, terutama saat nilai beban sering berubah.

LINK DOWNLOAD