02. Analisis Rangkaian

Preview:

Citation preview

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 1/43

HUKUMRANGKAIAN

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 2/43

Hukum Hukum Rangkaian

Hukum OhmHukum Kirchhoff I

Hukum Kirchhoff II

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 3/43

Hukum Kirchhoff I Untuk suatu lingkungan tertutup : jumlah arus = 0

0

0

654321 =+++++

=∑ I I I I I I

I

I1 I2

I3

I4I5

I6

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 4/43

Hukum Kirchhoff II Untuk sebuah loop tertutup : jumlah tegangan = 0

0

0

0

87654321

=+++++++

=+++++++

=

HAGH FG EF DE CD BC ABV V V V V V V V

V V V V V V V V

V

A B C

D

EFG

H

V1 V2

V5V6

V3

V4

V8

V7

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 5/43

Pembagi Arus

N

N

N

S

N

SSS

N N S

N S

R R R R I I I I

R

V I

R

V I

R

V I

R

V I

R I R I R I R I V

I I I I I

I

1...............:

1:

1:

1.............:::

...........;.........;;

.................

...............

0

321

321

3

3

2

2

1

1

332211

321

=

====

=====

++++=

=∑

Vs

+

-

Is I1 I2 I3 IN

R1 R2 R3 RN

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 6/43

Pembagi Tegangan

N N

N S N SSS

N

N

S

N S

R R R RV V V V

R I V R I V R I V R I V

R

V

R

V

R

V

R

V I

V V V V V

V

..................:::....................:::

.........;.........;;

.....................

...............

0

321321

332211

3

3

2

2

1

1

321

=

====

====

+++=

=∑

Vs+-

IsR1 R2

RN

R2

V2V1

V3

VN

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 7/43

Drop Tegangan

R

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 8/43

ANALISIS

RANGKAIAN

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 9/43

Analisis Rangkaian

Analisis Titik ( Node Analysis )Analisis Loop ( Loop Analysis )

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 10/43

Analisis Titik

Identifikasi seluruh titik simpul dan arus cabangpada rangkaian

Tuliskan persamaan Kirchhoff I untuk setiap titik

simpul rangkaian Tuliskan persamaan tegangan untuk seluruh

cabang antara 2 titik simpul yang tidak memiliki

sumber arusSelesaikan seluruh persamaan yang terbentuk.

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 11/43

Lingkungan tertutup

Analisis Titik

i1i3

i2

i4i5

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 12/43

Analisis TitikPenyelesaian Soal ??

i1 – i2 –i3 = 0

VA – 3 i3 = 0

i2 – i4 –i5 = 0

VA – VB – 3i2 = 0

VA + 3 i1 = 6

VB – i4 = 0

VB – 3i5 = 8

Selesaikan persamaan yang terbentuk !

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 13/43

Analisis TitikHasil akhir :

i1 = 23/ 21 = 1 2/21 = 1.095238 A

i3

= 19/ 21 = 0.904762 A

i2 = 4/ 21 = 0.190476 A

i4 = 45/ 21 = 2 1/ 7 = 2.142857 A

VB = 45/ 21 = 2 1/ 7 = 2.142857 V

i5 = -41/ 21 = -1 20/ 21 = -1.952381 A

VA = 57/ 21 = 2.714286 V

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 14/43

Analisis Loop

Buat arus loop untuk setiap loop tertutup. Tuliskan persamaan Kirchhoff II untuk setiap loop

yang tidak melewati sumber arus

Buat persamaan khusus untuk loop yang melaluisumber arus

Selesaikan seluruh persamaan yang terbentuk

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 15/43

Analisis Loop

6 V 8 V

3Ω1Ω 2Ω

A B3Ω 1Ω

i4i3i1

i2

i5

I1 I2 I3

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 16/43

Analisis LoopPenyelesaian Soal ??

-6 + 3 I 1 + 3( I 1 –I 2 ) = 0

… … … … … … … … … … … … … . Rapikan !

3 I2 + 1( I 2 - I3 ) + 3( I2 – I 1) = 0

3 I3 + 8 + ( I 3 - I2 ) = 0

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 17/43

Analisis LoopPenyelesaian Soal ??

6 I1 – 3 I 2 = 6

Selesaikan persamaan yang terbentuk !

-3 I 1 + 7 I 2 - I 3 = 0

-I 2 + 4 I3 = -8

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 18/43

Analisis LoopHasil akhir :

I1 = 23/ 21 = 1 2/21 = 1.095238 A (= i1)

I2 = 4/ 21 = 0.190476 A (= i2)

i4 = I2 – I3 = 45/ 21 = 2 1/ 7 = 2.142857 A

VB = 1 x 45/ 21 = 2 1/ 7 = 2.142857 V

I3 = -41/ 21 = -1 20/21 = -1.952381 A (= i5)

VA = 3 x 19/ 21 = 19/ 7 = 2 5/ 7 = 2.714286 V

i3 = I1 – I2 = 19/ 21 = 0.904762 A

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 19/43

Contoh 1

i1 i2 i3

i4

i5

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 20/43

Analisis Titik Penyelesaian Soal ??

Selesaikan persamaan yang terbentuk !

i1 – i2 – 3 = 0

VA – (-2) = -6 i1

i2 – i3 – i4 = 0

VA – VB = 2 i2

i4 – i5 + 3 = 0

VB = 4 i3

VB – VC = 8 i4

VC = 2 i5

VA + 2 = -6 i1 -6 i1 – VA = 2

–2 i2 + VA – VB = 0

–4 i3 +VB = 0

–8 i4 + VB – VC = 0

–2 i5 +VC = 0

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 21/43

Contoh 1

3 A

I

1

I2

i1 i2 i3

i4

i5

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 22/43

Analisis LoopPenyelesaian Soal ??

2 + 6 I 1 + 2 (I 1 – 3 ) + 4 (I 1 - I2) = 0

Selesaikan persamaan yang terbentuk !

4 (I 1 - I 2) + 8 (I2 – 3) + 2 I2 = 0

… … … … … … … … Rapikan !

12 I 1 - 4 I2 = 4

-4 I 1 + 14 I 2 = 24substitusi

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 23/43

Analisis LoopHasil akhir :

I1 = i1 = 1 A

I2 = i5 = 2 A

i4 = I2 – 3 = -1 A

VB = 4 x i3 = -4 V

i3 = I1 – I 2 = -1 A

VA = (2 x i2) +VB = -4 - 4 = -8 V

i2 = I 1 – 3 = -2 A

VC = 2 x i5 = 4 V

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 24/43

Contoh 2

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 25/43

Contoh 3

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 26/43

Contoh 3 : analisis titik

6 V

3 Ω

1 Ω

2 ΩR=2 Ω

1 Ω

2 Ω

1 Ω

16 V

2 A

1 A

i1

i2

i3

i4 i

5

i6

A B

CD

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 27/43

Contoh 3 : analisis titikPenyelesaian Soal ??

(A) i1 + i2 – i3 = 0 VA – 6 = – 3 i1

(B) i3 + 1 + i5 = 0

VA – -16 - VB = 3i3

Selesaikan persamaan yang terbentuk !

(C) -i5 – i4 – i6 = 0

(D) 2 – i2 + i4 = 0

VB – VC = -2i5

VC – VD = 2i4

VC = i6

VA – VD = -i2

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 28/43

Contoh 3 : analisis loop

6 V

3 Ω

1 Ω

2 ΩR=2 Ω

1 Ω

2 Ω

1 Ω

16 V

2 A

1 A

i1

i2

i3

i4 i

5

i6

A B

CD

I 2

I1

I3

-1

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 29/43

Analisis LoopPenyelesaian Soal ??

Selesaikan persamaan yang terbentuk !

… … … … … … … … Rapikan !

16 + 3 I 1 + 2 (I 1 + 1 ) + 2 (I 1 – I3) + 1 (I 1 – I2) = 0

Loop I1 :

2 = I 3 - I 2

Loop I3 :

Loop I2 : ? Melewati sumber arus ???

Ambil loop yang lebih besar !

-6 + 3 I 2 + 1 (I 2 - I1 ) + 2 (I 3 – I1) + 1 (I3 +1) = 0

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 30/43

Analisis Loop

Penyelesaian Soal ??

Selesaikan persamaan yang terbentuk !

8 I1 – I 2 - 2 I 3 = -18

I3 – I2 = 2

-3 I 1 + 4 I2 + 3 I3 = -5

I1 = -131/ 47 = -2 37/ 47 = -2.78723 A

I2 = -130/ 47 = -2 36/ 47 = -2.76596 A

I3 = -36/ 47 = -0.76596 A

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 31/43

Contoh 4

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 32/43

Contoh 5

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 33/43

Superposisi

Respon yang disebabkan oleh lebih dari satu buahsumber merupakan penjumlahan linier responyang merupakan kontribusi masing masingsumber

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 34/43

Superposisi

2R 2R

R

R2R

2R 2R

V1I

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 35/43

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 36/43

Superposisi

2R 2R

R

R

2R

R

V1

2R 2R

R

2R2R

V1

II

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 37/43

Superposisi

2R 2R

R

2R2R

V1 I

2R 2R

R

R

V1 I

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 38/43

Superposisi

2R 2R

R

R

V1 I

2R 2R

2R

V1 I

1)( 2

11

I I v

=

I1

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 39/43

Superposisi

2RR

2R2R

V2

R

2R 2R

I

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 40/43

Superposisi

2RR

2R

V2

R

2R

I

I2

2R 2R

22)(4

1.

2

1.

2

12 I I I v ==

½ x I2

½ x ½ x I2

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 41/43

Superposisi

I3 2R2R 2R

V3

R

2R

I

R

I3

2R

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 42/43

Superposisi

2R 2R 2R

V3

R

2R

I

R

33)(8

1.

2

1.

2

1.

2

13 I I I v ==

I3

2R

8/14/2019 02. Analisis Rangkaian

http://slidepdf.com/reader/full/02-analisis-rangkaian 43/43

Superposisi

)()()()(

...321 N

vvvvI I I I I ++++=

Recommended