RANGKAIAN SETARA (EKIVALEN), RESISTOR
u
Dua buah atau lebih resistor yang dihubungkan dapat digantikan oleh sebuah resistor ekivalen Untuk rangkaian seri : Rs = R1 + R2 + R3 + … Untuk rangkaian Paralel Rp= Rp= R1//R2= (R1.R2)/(R1+R2)
RANGKAIAN SETARA (EKIVALEN), KAPASITOR
u
Bahan Ajar Elektronika Industri - Revisi 0 - Update 02 Februari 2010
Dua buah atau lebih kapasitor yang dihubungkan seri dapat digantikan oleh sebuah kapasitor ekivalen : Untuk rangkaian seri : Cs= C1//C2 = (C1.C2)/(C1+C2) Untuk rangkaian parallel Cp=C1 + C2 + C3 +
1
RANGKAIAN SETARA (EKIVALEN), INDUKTOR u
Dua buah atau lebih induktor yang dihubungkan dapat digantikan oleh sebuah resistor ekivalen Untuk rangkaian seri : Ls = L1 + L2 + L3 + … Untuk rangkaian Paralel Lp= Lp= L1//L2= (L1.L2)/(L1+L2)
L1
L2
L3
rangkaian Induktor Seri
L1
L2 L3
rangkaian Induktor Paralel
RANGKAIAN SETARA (EKIVALEN)
Kita dapat membahas perilaku rangkaian elektronika dengan menggunakan pengertian rangkaian setara , yaitu suatu rangkaian sederhana yang berperlaku sama seperti rangkaian yang sedang diselidiki. diselidiki. u Dengan menggunakan rangkaian setara kita dapat membahas suatu alat elektronik berdasarkan pengukuran pada keluaran tanpa mengetahui rangkaian dalamnya (Sutrisno, Sutrisno, Elektronika, Elektronika, Teori dan Penerapannya) Penerapannya) u
Bahan Ajar Elektronika Industri - Revisi 0 - Update 02 Februari 2010
2
RANGKAIAN SETARA (EKIVALEN) Terdapat dua jenis rangkaian setara, setara, yakni uRANGKAIAN
SETARA THEVENIN
uRANGKAIAN
SETARA NORTON
RANGKAIAN SETARA THEVENIN Rangkaian setara Thevenin menggunakan sumber tegangan tetap, tetap, yakni sumber tegangan ideal dengan keluaran yang tak berubah, berubah, berapapun arus diambil darinya. darinya. RTH A
VTh
B Rangkaian setara Thevenin
Bahan Ajar Elektronika Industri - Revisi 0 - Update 02 Februari 2010
3
RANGKAIAN SETARA THEVENIN Misalkan suatu perangkat elektronik dihubungkan dengan suatu beban atau hambatan seperti berikut ini :
RTH
VTH RL
VO
IL
Perangkat Elektronik
RANGKAIAN SETARA NORTON
u
Rangkaian setara Norton menggunakan sumber arus tetap, tetap, yang dapat menghasilkan arus tetap, tetap, berapapun besar hambatan yang dipasang pada keluarannya. keluarannya.
A
IN
RN
B
Rangkaian Setara Norton
Bahan Ajar Elektronika Industri - Revisi 0 - Update 02 Februari 2010
4
Misalkan suatu perangkat sederhana dihubungkan tanpa beban atau hambatan seperti berikut ini :
R1
RTh
Vs
VTh R2
Vo,o
Rangkaian pengganti Thevenin
Rangkaian pembagi tegangan tanpa beban
VTh = Vo,o =
R2 R1+R2
Vs
Misalkan suatu perangkat sederhana dihubungkan dengan beban RL seperti gambar dibawah ini. ini.
R1 a
Vs R2
RL
IL
Vo
b
Rangkaian pembagi tegangan dengan beban
RL terhubung paralel dengan R2, sehingga arus yang melalui beban dapat diperoleh sebagai berikut :
Vs IL = R1 + (R2//RL) Tegangan keluaran Vo= Vab adalah
Vo = Vab = I(R2//RL)
Bahan Ajar Elektronika Industri - Revisi 0 - Update 02 Februari 2010
5
LATIHAN 1 Diketahui rangkaian disamping ini a. Tentukan rangkaian R1 = 1 K pengganti Thevenin Tentukan besar jatuh b. VTH = 12 V tegangan jika diambil arus 2 mA Vo,o R2 = 1 K c. Tentukan besar arus yang diambil dari rangkaian jika dipasang hambatan 750 ohm Rangkaian pembagi tegangan tanpa beban d. Gambarkan rangkaian pengganti Norton.
JAWAB a. Untuk menentukan rangkaian Thevenin kita hitung tegangan keluaran dalam keadaan terbuka yaitu :
Vo ,o = u
3K R2 12V = 9V Vs = ( R1 + R2 ) (1K + 3K )
Jadi Tegangan Theveninnya adalah :
Vo ,o = VTh = 9V u
Hambatan Theveninnya adalah :
Vo ,o = R1 // R2 =1K // 3K =
(1K ).(3K ) = 0.75 K = 750 Ω (1K + 3K )
Bahan Ajar Elektronika Industri - Revisi 0 - Update 02 Februari 2010
6
Rangkaian pengganti Thevenin, Thevenin, adalah :
VTh= 9 V
RTh = 0,75 K Vo
Rangkaian pengganti Thevenin
b. Jika ditarik arus I = 2 m A dari rangkaian, rangkaian, maka kita dapat menentukan penurunan tegangan dari rangkaian Thevenin, Thevenin, seperti pada gambar rangkaian berikut ini :
RTH
VTH IL
VO
RL = ?
Rangkaian Elektronik
Jika ditarik arus I = 2 m A maka penurunan tegangan adalah :
∆V = I .RTh = ( 2 m A).(750Ω) = 1,5V Dan penurunan tegangan adalah :
Vo = 9V − 1,5V = 7,5V
Bahan Ajar Elektronika Industri - Revisi 0 - Update 02 Februari 2010
7
Berapakah RL yang harus terpasang ? Hambatan RL yang harus terpasang sesuai dengan arus I = 2 m A, adalah: adalah:
RL =
V0 7,5 V = = 3,75 K I 2m A
c. Jika pada keluaran dipasang hambatan RL = 750 ohm dapat ditentukan bahwa :
Vo =
RL 750 VTh = 9V = 4,5V ( RTh + R L ) (750 + 750)
Penurunan tegangan sebesar
Vo = 9V − 4,5V = 4,5V Arus yang dapat Ditarik adalah :
I=
V0 4,5 V = =6m A RL 750
Bahan Ajar Elektronika Industri - Revisi 0 - Update 02 Februari 2010
8
d. Rangkaian pengganti Norton kita peroleh dengan menentukan IN dan hambatan keluaran RTh, dengan cara hubungan singkat pada keluaran sebagai berikut :
IN
R1 = 1 K
VTH = 12 V
R2 = 1 K
Vo
Rangkaian pembagi tegangan tanpa beban
Dari gambar hubungan singkat diatas dapat kita peroleh Arus yang dapat ditarik adalah :
IN =
Vs 12 V = =12 m A R1 1K
d. Hambatan keluaran rangkaian pengganti Norton kita peroleh RN = RTh = 750 ohm ( dengan memmem-paralelkan R1 dan R2). Dan rangkaian ekivalen Norton adalah sebagai berikut :
A
IN = 12 mA
RN = 750ohm
B
Rangkaian Setara Norton
Bahan Ajar Elektronika Industri - Revisi 0 - Update 02 Februari 2010
9
