Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Model Matematik Sistem Elektrik
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen
Pengantar Materi Contoh Soal Ringkasan Latihan Asesmen
Hukum Kirchoff Elemen Sistem Elektrik
Pengantar
2 Pengantar
• Pada bagian ini akan dibahas mengenai pembuatan model matematika dari sistem elektrik baik dalam bentuk persamaan differensial, fungsi alih maupun diagram blok.
• Sistem elektrik yang akan dibahas meliputi rangkaian listrik yang melibatkan resistor, induktor, kapasitor dan operasional amplifier.
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
• Persamaan dinamik dari elemen sistem elektrik diperoleh berdasarkan hukum arus dan tegangan Kirchoff
Latihan
Asesmen
Materi
3
Hukum Kirchoff
Pengantar
• Hukum arus Kirchoff Jumlah arus yang memasuki suatu simpul sama dengan jumlah arus yang meninggalkan simpul yang sama.
Materi
• Hukum tegangan Kirchoff Jumlah tegangan dalam suatu loop sama dengan nol
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Materi
4 Pengantar
Elemen Sistem Elektrik Resistor i(t)
PD :
Materi
TL : Contoh Soal
ei(t)
R
vR(t)
Fungsi alih : Ringkasan
Diagram blok:
Latihan
I(s)
R
VR(s) Asesmen
Materi
5 Pengantar
Elemen Sistem Elektrik Induktor PD :
i(t)
Materi
TL : ei(t)
L
vL(t)
Diagram blok :
Contoh Soal
Fungsi alih :
Ringkasan
Latihan
I(s)
Ls
VL(s) Asesmen
Materi
6
Elemen Sistem Elektrik
Pengantar
Capasitor i(t)
ei(t)
C
PD :
Materi
TL :
Contoh Soal
Fungsi alih :
Ringkasan
vC(t)
Latihan
Diagram blok : I(s)
1 Cs
VC(s) Asesmen
Materi
7 Pengantar
Elemen Sistem Elektrik Operational Amplifier
Sifat – sifat : Gain K = 105 -107 kali Punya 2 masukan : (+) dan (-) Impedansi masukan sngat besar sehingga arus input mendekati nol Mempunyai keluaran : vo = K ( v 1 – v2 )
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Materi
8
Elemen Sistem Elektrik
Pengantar
Non Inverting Amplifier
Node A :
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Kondisi ideal : maka :
Asesmen
Materi
9 Pengantar
Elemen Sistem Elektrik
Materi
Keluaran :
Contoh Soal
Fungsi alih :
Ringkasan
Diagram blok :
Latihan
Vi(s)
R1 +
Rf R1
Vo(s) Asesmen
Materi
10
Elemen Sistem Elektrik
Pengantar
Inverting Amplifier Node A :
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Kondisi ideal : maka :
Asesmen
Materi
11 Pengantar
Elemen Sistem Elektrik
Materi
Keluaran :
Contoh Soal
Fungsi alih :
Ringkasan
Diagram blok :
Latihan
Vi (s)
R - f R1
Vo (s) Asesmen
Materi
12 Pengantar
Elemen Sistem Elektrik Untuk mendapatkan fungsi alih dari inverting amplifier dapat dilakukan dengan pendekatan impedansi.
Materi
Contoh Soal Dari rangkaian inverting amplifier di
samping kita dapatkan :
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Materi Elemen Sistem Elektrik Tabel berikut menunjukkan fungsi alih dari rangkaian inverting amplifier untuk impedansi masukan Z1(s) dan impedansi keluaran
13 Pengantar
Materi
Z2(s) yang bervariasi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Materi Elemen Sistem Elektrik
14 Pengantar
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Contoh Soal
15 Pengantar
Perhatikan rangkaian operasional amplifier berikut. Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Tentukan fungsi alih sistem
Asesmen
Contoh Soal
16 Pengantar
Penyelesaian Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Perhatikan bahwa :
Latihan
Asesmen
Contoh Soal Penyelesaian
17 Pengantar
Karena K nilainya sangat besar sekali, maka Materi
Contoh Soal
Fungsi alih : Ringkasan
Latihan
Asesmen
Ringkasan 1.Suatu sistem mekanik, tersusun atas komponen: tahanan, inductor dan kapasitor 2.Tegangan pada tahanan sebanding dengan besarnya arus yang mengalir 3.Tegangan pada inductor sebanding dengan laju arus 4.Tegangan pada kapasitor sebanding akumulasi arus
18 Pengantar
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Latihan Perhatikan sistem rangkaian RC paralel berikut :
19 Pengantar
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Jika eo(t) adalah keluaran sistem dan ei(t) adalah masukan sistem, maka tentukan model matematika dari sistem rangkaian RC paralel ini dalam bentuk fungsi alih.
Latihan
Asesmen
