Rangkaian Listrik Fix.docx

PERCOBAAN NO 1 DAN 2 HUKUM OHM DAN HUKUM KIRCHOFF

1.

TUJUAN PRAKTIKUM 1.

Praktikum mampu menganaisa rangkaian dengan menggunakan hukum ohm dan hukum kirchoff untuk tegangan dan arus.

2.

Praktikum mampu membandingkan antara perhitungan yang telah dilakukan dengan percobaan yang telah dlakukan.

2.

3.

ALAT YANG DIGUNAKAN DALAM PRAKTIKUM 1.

Multitster

2.

Panel percobaan

3.

Kabel penghubung

4.

Catu daya

TEORI Untuk menghitung besar arus atau tegangan paa suatu rangkaian sederhana dapat menggunakan hukum ohm dan hukum kirchoff secara bersam-sama. Sebagai contoh perhatikan rangkaian pada.

Dengan menggunakan hukum ohm tegangan masing-masing R adalah : VR1=I R1 VR2=I R2 dan seterusnya sedang hukum kirchoff yntuk tegangan menyatakan jumlah aljabar tegangan pada lintasan tertutup=0 atau ∑ 𝑒 = 0 sehingga

V+VR1+VR2+VR3=0

Sedangkan untuk hukum kirchof untuk arus menyatakan jumlah aljabar arus yang menuju satu titik sama dengan julah aljabar yang meninggalkan titik tersebut.

Sehingga didapat: I1=I2+I3 𝑅2

𝑅1

Sedangkan : I2 = 𝑅1+𝑅2XI1 dan I2 =𝑅1+𝑅2XI1 pembagi arus 4.

PROSEDUR PRAKTIKUM HUKUM OHM DAN KIRCHOFF 1 DAN 2 1.

Susunlah rangkaian seperti tugas yang telah diberikan oleh asisten.

2.

Sebelum melakukan pengukuran konsultasikan pada asisten apakah rangkaian layak untuk dilakukan percobaan

5.

3.

Amati dan ukur sesuaikan dengan table yang telah dibuat

4.

Bandingkan antara perhitungan dengan percobaan yang telah dilakukan

TUGAS LAPORAN PENDAHULUAN 1.

Kerjakan tugas sesuai yang telah diberikan oleh dosenpengampu atau asisten praktikum

2.

Buat tabulasi dari tugas yang telah diberikan lengkap klom perhitungan, pengukuran serta ketelitian.

3.

6.

Konsultasikan tugas tersebut pada dosen pengampu atau asisten praktikum

TUGAS LAPORAN RESMI 1.

Dari hasil perhitungan dan pengamatan praktikum htung ketelitian dari masing-masing percobaan.

2.

Apakah terjadi perbedaan antara perhitungan dan pengukuran buat kesimpulan

3.

Buat kesimpulan dari hukum ohm dan kirchoff 1 dan 2

TABEL PERCOBAAN NO 1 DAN 2 HUKUM OHM DAN HUKUM KIRCHOFF

Perhitungan Arus pada masing-masing resistor

Teganganan pada masing-masing resistor

IR1

IR2

IR3

IR4

IR5

IR6

IR7

eR1

eR2

eR3

eR4

eR5

eR6

eR7

18, 5 mA

3,2 5 mA

14,8 mA

0,32 mA

0,18 mA

0,18 mA

0,20 mA

0,741 V

3,258 V

3,258 V

3,258 V

0,855 V

0,855 V

2,40 V

3,4 V

3,5 V

0,9 V

0,9 V

0,9 V

5,5 %

7,4 %

5.1 %

5,1 %

8,3%

Hasil praktikum 17, 5 mA

3 mA

15 mA

0,3 mA

0,18 mA

0,19 mA

0,2 mA

0,7 V

3,5 V

Ketelitian 5,6 7,6 % %

10 %

6,5 %

0 %

5,5 %

0%

5,5%

0%

Catatan : nilai R1 sampai dengan R7 dicantumkan dibawah table ini R1= 470Ω R2=1KΩ R3= 220Ω R4= 10KΩ R5= 47KΩ R6= 47KΩ R7= 12KΩ Perhitungan node voltage Arus pada masing-masing R IR1

IR2

IR3

IR4

Tegangan masing-masing R IR5

eR1

eR2

eR3

eR4

eR5

3,25 V

3,25 V

3,25 V

0,22 V

3,8 V

4V

3,8 V

1V

0%

5,5%

7,4%

4,3%

Perhitungan arus mesh 18,5 mA

3,25 mA

14,8 mA

0,32 mA

0,18 mA

0,19 V

Pengukuran 7,5 mA

3 mA

13 mA

0,3 mA

0,18 mA

8,7 V

Ketelitian % 5,4%

7,6%

10%

6,3%

0%

5,5%

R1= 470Ω R2=1KΩ R3= 220Ω R4= 10KΩ R5= 47KΩ R6= 47KΩ R7= 12K

TUGAS PERCOBAAN 1

1.

2.

3.

Diketahui :

a.

R1 = 470Ω 5%

e.

R5 = 4K7 Ω 1%

b.

R2 =1K Ω 5%

f.

R6 = 47K Ω 5%

c.

R3 = 220 Ω 5%

g.

R7 = 12K Ω 5%

d.

R4 = 10K Ω 5%

h.

E = 12 Volt

Ditanya : a.

RT

c.

VR1 = vR7

b.

IT

d.

IR1 = IR7

Jawab : 𝑅5 .𝑅6

4700 .4700

a. RP1= 𝑅5+𝑅6 = 4700+4700 =

220900000 51700

= 4272,72 Ω

b. RS1= RP1 + R7 = 4272,22 + 12000 = 16272,72 Ω 𝑅

.𝑅4

16272,2 .10000

.𝑅3

61973,77 .220

c. RP2= 𝑅 𝑆1+𝑅4 = 16272,2+10000 = 61973,77 Ω 𝑆1

𝑅

d. RP3= 𝑅 𝑃2+𝑅3 = 61973,77+220 = 212,45 Ω 𝑃2

𝑅𝑃3 .𝑅2

e. RP4= 𝑅

𝑃3

212,45 .1000

= 212,45+1000 = 175,226 Ω +𝑅2

f. Rtotal= R1 + RP4 = 470 + 175,226 = 645,226 Ω g. KVL = Ʃc = 0 → paralel = -E + V1 + V2 = 0 = V1 + V2 = E

V2 = VR1 V2 = VR1,VR3,VR4,VR5,VR6,VR7

h. VR2

= VR3 = VR4

VR2

= VR5 – VR6 + VR7

VR5

= VR6

i. VR1

=𝑅

𝑅1 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

∙E

470

= 645,226 ∙ 12 = 8,74 V j. VR2

= VR3 = VR4 = E – VR1 = 12 – 8,74 = 3,24 V

k. VR5 Dan VR6

=𝑅

𝑅𝑃1 𝑃1 +𝑅7

∙ 𝑉𝑅2

4272,72

= 4272,72+12000 ∙ 3,25 = 0,855 V l. VR7 = VR2 – VR3 = 3,25 – 0,855 = 2,40 V m. IR1 = n. IR2 = o. IR3 = p. IR4 = q. IR5 = r. IR6 = s. IR7 =

𝑉𝑅1 𝑅1 𝑉𝑅2 𝑅2 𝑉𝑅3 𝑅3 𝑉𝑅4 𝑅4 𝑉𝑅5 𝑅5 𝑉𝑅6 𝑅6 𝑉𝑅7 𝑅7

=

8,74 470

= 18,59 𝑚𝐴

3,25

= 1000 = 3,25 𝑚𝐴 =

3,25 220

= 14,81 𝑚𝐴

3,25

= 10000 = 0,325 𝑚𝐴 =

0,855 4700

= 0.18 𝑚𝐴

0,855

= 47000 = 0,018 𝑚𝐴 2,40

= 12000 = 0,2 𝑚𝐴 TUGAS PERCOBAAN 2

1.

2.

3.

Diketahui : R5 = 4700 Ω

a.

R1 = 470Ω

e.

b.

R2 = 1000 Ω

f. R6 = 47000 Ω

c.

R3 = 220 Ω

g.

R7 = 12000 Ω

d.

R4 = 10000 Ω

h.

E = 12 Volt Ω

Ditanya : a.

IR1 → IR7

b.

VR1 →VR7

Jawab : a. RP1=

𝑅5 .𝑅6 𝑅5+𝑅6

=

4700 .4700 4700+4700

=

220900000 51700

= 4272,72 Ω

b. RS1= RP1 + R7 = 4272,22 + 12000 = 16272,72 Ω 𝑅

.𝑅4

16272,2 .10000

.𝑅3

61973,77 .220

.𝑅2

212,45 .1000

c. RP2= 𝑅 𝑆1+𝑅4 = 16272,2+10000 = 61973,77 Ω 𝑆1

𝑅

d. RP3= 𝑅 𝑃2+𝑅3 = 61973,77+220 = 212,45 Ω 𝑃2

𝑅

e. RP4= 𝑅 𝑃3+𝑅2 = 212,45+1000 = 175,226 Ω 𝑃3

f. Rtotal= R1 + RP4 = 470 + 175,226 = 645,226 Ω

4.

KCL a. Itotal

= IR2 + IR3 + IR4 + IR7 =IR1 → Seri

b. IR7

= IR5 + IR6

c. VR1 = IR1 ∙ R1 = 18,59 ∙ 470 =8,74 V d. VR2 = IR2 ∙ R2 = 3,25 ∙ 1000 =3,25 V e. VR3 = IR3 ∙ R3 = 14,813 ∙ 220 = 3,25 V f. VR4 = IR4 ∙ R4 = 0,325 ∙ 10000 = 3,25 V g. VR5 = IR5 ∙ R5 = 0,18 ∙ 4700 = 0,855 V h. VR6 = IR6 ∙ R6 = 0,182 ∙ 47000 = 8,55 V i. VR7 = IR7 ∙ R7 = 0,20 ∙ 12000 = 2,40 V

1.

ANALISA Hasil antara perhitungan dan pengukuran mengalami perbedaan, terdapat

selisi antara kedua hasil tersebar karena pada saat pengukuran alat tukur tidak berjalan secara baik, dan ada kekurangan atau juga kesalahan dalam bembacaan alat ukur (human error), dan juga nila toleransi yang acak pada elektinika yang kita ukur.

2.

KESIMPULAN Menurut hukum ohm, arus yang melewati suatu penghantar sebanding

dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar tersebut. Kesebandingan tersebut dapat diubah menjadi persamaan dengan memberikan konstanta kesebandingan yang disebut konduktansi. Pada hukum kirchoff I menyatakan bahwa arus yang menuju 1 titik percabangan sama dengan arus yang meninggalkan titik percabangan sama dengan arus yang meninggalkan titik tersebut. Dan pada hukum kirchoff II mengatakan bahwa seri, jumlah tahanan disetiap tahanan sama dengan jumla tegangan pada sumber

3.

UJI KETELITIAN PERCOBAAN 1.

Rumus : 𝐾𝑒𝑡𝑒𝑙𝑖𝑡𝑖𝑎𝑛 =

a. IR1 = b. IR2 = c. IR3 = d. IR4 = e. IR5 = f. IR6 = g. IR7 =

18,5−17,7 18,5 3,25−3 3,25 14,8 0,32−0,3

× 100% = 10% × 100% = 6,3%

0,18−0,18 0,18 0,18−0,19 0,18 0,2−0,2

h. VR1 =

0,2

× 100% = 0% × 100% = 5,5%

× 100% = 0 %

0,74−0,7 0,74

× 100% = 5,4%

× 100% = 7,6%

14,8−13

0,32

𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 − 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 × 100% 𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛

× 100% = 5,5%

i. VR2 = j. VR3 = k. VR4 = l. VR5 = m. VR6 = n. VR7 =

3,25−3,5 3,25 3,25−3,4 3,25 3,25−3,5 3,25 0,85−0,9 0,85 0,85−0,9 0,85 2,4−2,6 2,4

× 100% = 7,4% × 100% = 4,3% × 100% = 7,4% × 100% = 5,1% × 100% = 5,1%

× 100% = 8,3%

PERCOBAAN 3 ARUS MESH DAN NODE VOLTAGE

A. TUJUAN PRAKTIKUM 1.

Praktikum mampu menganalisa suatu rangkaian dengan menggunakan metode arus mesh dan node voltage.

2.

Praktikum mampu membandingkan antara perhitungan yang telah dilakukan dengan percobaan yang telah dilakukan.

B. ALAT YANG DIGUNAKAN DAAM PRAKTIKUM 1.

Multitster

2.

Panel percobaan

3.

Kabel penghubung

4.

Catu daya

C. TEORI Arus mesh adalah arus yang dimisalkan mengalir dalam suatu lop (lintasan tertutup). Arus loop (arus pemisalan) sebenrnya tidak dapat di ukur. Berbeda dengan analisa node dengan analisanya berprinsip pada hukum kirchoff II / KVL dimana jumlah pada suatu lintasan tertutup sama dengan nol atau arus sebagai parameter yang tidak diketahui. Analisis ini dapat diterapkansumber ac/dc. Hal-hal yang perlu diperhatikan :

1.

Pada etiap loop buatlah arus asumsi yang melingkari loop. Tidak ada ketentuan tentang cara pengamilan arus loop, yang penting arus tesebut masih dalam suatu lintasan tertutup. Arah arus dapat saling searah atau dapat berlawanan satu sama laim, baik searah jarum jam maupun berlawanan dengan arah jarum jam.

2.

Biasanya jumlah arus loop menunjukkan jumlah persamaa arus yang terjadi.

3.

Metoode ini mudah dihitung jika sumber pencatauan adalah sumber tergangan.

4.

Jumlah persamaan = jumlah cabang - jumlah junction + 1

D. PROSEDUR PERCOBAAN Susunlah rangkaian seperti tugas yang telah diberikan oleh dosen pengapu atau asisten. Sebelum melakukan pengukuran konsultasikan pada asisten apakah rangkaian sudah layak untuk dilakukan percobaan. Amati dan ukur sesuaikan dengan table yang telah dibuat. Bandingkan antara perhitungan dan percobaan yang telah dibuat.

E. TUGAS LAPORAN PENDAHULUAN 1.

Kerjakan tugas sesuai yang telah diberikan oleh dosen pengampu atau asisten.

2.

Buat tabulasi dari tugas yang telah diberikan lengkap kolom perhitungan serta ketelitian.

3.

Konsultasikan tugas tersebut pada dosen pengampu atau asisten praktikum.

F. TUGAS LAPORAN RESMI Dari hasil perhitungan dan pengamatan praktikum ketelitian dari masingmasing prcobaan. Apakah terjadi perbedaan antara perhitungan dan pengukuran buat kesimpulan dari arus mesh dan nde voltage.

PERCOBAAN 3 TEORAMA SUPER - POSISI

Perhitungan super-posisi Arus pada masing-masing R IR1

IR2

IR3

IR4

Tegangan masing-masing R IR

eR1

eR2

eR3

eR4

14,09 V

2,09 V

6,90 V

6,90 V

2,09 V

7V

7V

0%

1,4%

1,4%

5

29,9 Ma

2,09 mA

31,1 mA

0,69 mA

Pengukuran 28 mA

2,05 mA

31 mA

0,67 mA

15 V Ketelitian %

6,7%

1,9%

0,9%

2,8%

6,4%

PERCOBAAN 3 MENGGUNAKAN TEOREMA SUPERPOSISIS

1.

Menonaktifkan sumber daya tegangan gv dihubung singkat

eR5

a. 𝑅𝑃1 = b. 𝑅𝑃2 =

𝑅3 . 𝑅4 𝑅3 +𝑅4

220 ∙10000

= 220+10000 = 215,264 Ω

𝑅𝑃1 . 𝑅2

215,26 .1000

= 215,26+1000 = 177,133 Ω

𝑅𝑃1 +𝑅2

c. 𝑅𝑇 = 𝑅1 + 𝑅𝑃2 = 470 + 177,133 = 647,133 Ω 𝐸

12

d. 𝐼𝑇 = 𝐼𝑅1 = 𝑅 = 647,133 = 18,54 𝑚𝐴 𝑟

e. 𝐼𝑅2 = 𝑅 f. 𝐼𝑅3 =

𝑅𝑃1

𝐼𝑇 𝑃1 +𝑅𝑃2

𝑅4 𝐼 𝑅3 +𝑅4 𝑃

215,264

= 215,264+1000 ∙ 18,54 = 3,28 𝑚𝐴

→ 𝐼𝑃 = 𝐼𝑇 − 𝐼𝑅2 = 18,54 − 3,28 = 15,26 𝑚𝐴

10000

g. 𝐼𝑅3 = 220+10000 ∙ 15,26 = 14,93 𝑚𝐴 h. 𝐼𝑅4 = 𝐼𝑃 − 𝐼𝑅3 = 15,259 − 14,93 = 0,328 𝑚𝐴 i. 𝑉𝑅1 = 𝐼𝑅1 . 𝐼𝑅2 = 18,54 ∙ 470 = 8,715 𝑉 j. 𝑉𝑅2 = 𝐼𝑅2 . 𝐼𝑅2 = 3,28 ∙ 1000 = 3,28 𝑉 k. 𝑉𝑅3 = 𝐼𝑅3 . 𝑅3 = 14,93 ∙ 220 = 3,28 𝑉 l. 𝑉𝑅4 = 𝐼𝑅4 . 𝑅4 = 0,32 ∙ 10000 = 3,28 𝑉 2.

Menonaktifkan VCC 12 V (short)

𝑅3 . 𝑅4

220 ∙10000

a.

𝑅𝑃1 =

b.

𝑅𝑃2 =

c.

𝑅𝑇 = 𝑅𝑝1 + 𝑅𝑃2 = 215,26 + 319,72 = 543,49 Ω

d.

𝐼𝑇 = 𝐼𝑅1 = 𝑅 = 543,49 = 16,82 𝑚𝐴

e.

𝐼𝑅1 = 𝑅

f.

𝐼𝑅2 = 𝐼𝑇 − 𝐼𝑅1 = 16,822 − 11,44 = 5,378 𝑚𝐴

𝑅3 +𝑅4 𝑅1 . 𝑅2 𝑅1 +𝑅2

= 220+10000 = 215,264 Ω 470 .1000

= 470+1000 = 319,72 Ω 𝐸

9

𝑟

𝑅2

𝐼𝑇 1 +𝑅2

1000

= 470+1000 ∙ 16,82 = 11,44 𝑚𝐴

3.

𝑅4

10000

g.

𝐼𝑅3 = 𝑅

h.

𝐼𝑅4 = 𝐼𝑇 − 𝐼𝑅3 = 16,82 − 16,46 = 𝑂, 36 𝑚𝐴

i.

𝑉𝑅1 = 𝐼𝑅1 . 𝑅1 = 11,40 ∙ 470 = 5,37 𝑉

j.

𝑉𝑅2 = 𝐼𝑅2 . 𝑅2 = 5,37 ∙ 1000 = 5,37 𝑉

k.

𝑉𝑅3 = 𝐼𝑅3 . 𝑅3 = 16,64 ∙ 220 = 3,62 𝑉

l.

𝑉𝑅4 = 𝐼𝑅4 . 𝑅4 = 0,36 ∙ 10000 = 3,62 𝑉

3 +𝑅4

𝐼𝑃 = 220+10000 ∙ 16,82 = 16,46 𝑚𝐴

Mencari I dan V setelah kedua sumber tegangan digabung a. Mencari arus 1) IR1 = IR1a + IR1b = 18,54+11,44 = 29,98 Ma 2) IR2 = IR2a + IR2b = 3,48 + 5,37 = 2,09 mA 3) IR3 = IR3a + IR3b = 16,46 +14,93 = 31,39 mA 4)

IR4 = IR4a + IR4b = 0,32 + 0,36 = 0,68 mA

b. Mencari tegangan : 1) 𝑉𝑅1 = 𝑉𝑅1 𝑎 + 𝑉𝑅1 𝑏 = 8,715 + 5,37 = 12,09 𝑉 2) 𝑉𝑅2 = 𝑉𝑅2 𝑎 − 𝑉𝑅2 𝑏 = 3,28 − 5,37 = −2.09 𝑉 3) 𝑉𝑅3 = 𝑉𝑅3 𝑎 + 𝑉𝑅3 𝑏 = 3,28 + 3,62 = 6,90 𝑉 4) 𝑉𝑅4 = 𝑉𝑅4 𝑎 + 𝑉𝑅4 𝑏 = 3,28 + 3,62 = 6,90 𝑉 4.

Menghitung nilai ketelitian percobaan 3. Rumus :

𝑘𝑒𝑡𝑒𝑙𝑖𝑡𝑖𝑎𝑛 =

𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 − 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 × 100% 𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 𝐼𝑅1 → 𝐼𝑅2

a. 𝐼𝑅1 = b. 𝐼𝑅2 = c. 𝐼𝑅3 =

29,9−28 29,9

× 100% = 6,7%

2,09−2,05 2,09 31,3−31 31,3

× 100% = 1,9%

× 100% = 0,9%

d. 𝐼𝑅4 =

0,69−0,67 0,69

× 100% = 2,8% 𝑉𝑅1 → 𝑉𝑅4

1.

14,09−15

a.

𝑉𝑅1 =

b.

𝑉𝑅2 =

c.

𝑉𝑅3 =

d.

𝑉𝑅4 = 6,9−7 × 100% = 1,4%

14,09 2,09−2,09 2,09 6,9−7 6,9

× 100% = 6,4% × 100% = 0%

× 100% = 1,4%

6,9−7

ANALISA Terjadi perbedaan antara nilai perhitungan dan nilai pengukuran yang

disebabkan oleh keselisian pembacaan ataupun tiap alat ukur memiliki tingkat ketelitian yang berbeda-beda perbedaan nilai perhitungan sudah biasa. 2.

KESIMPULAN Node voltage lebih menghitung tegangan pada suatu titik perabangan.

Sedangkan arus mesh digunakan untuk menghitung tegangan dalam satu loop atau daerah yang dihitung .

PERCOBAAN NO.4 TEOREMA SUPER POSISI-THEVENIN DAN NORTON

A. TUJUAN PRAKTIKUM : 1. Pratikum mampu menganalisa rangkaian denagan mennggunakan terorema Superposisi Thevenin dan Norton. 2. Pratkum mampu membandingkan antara perhitungan yang telah dilakukan dengan percobaaan yang telah dilkukan.

B. ALAT YANG DIGUNAKAN DALAM PRAKTIKUM 1. Multitester 2. Panel Percobaaan 3. Kabel penghubung 4. Catu daya

C. TEORI 1. Teori Superposisi Teori super posisi digunakan untuk menganslisa rangkaian yang terjadi yang terdiri dari beberapa sumber dan tahanan. sumber dapat berupa tegangan atau sumber arus. Teori superposisi memudahkan menentukan arus pada suatu cabang dengan menganggap sumber bekerja satu per satu. arus total pada cabang tersebut merupakan jumlah aljabar dari arus tiap-tiap sumber dengan memperhatikan arah arus. Apabila mengerjakan satu sumber, maka sumber yang lain dihubung singkat (untuk sumber tegangan) dan dihubung terbuka untuk sumber arus. untuk lebih jelasnya perhatikan rangkaian pada gambar 9 dibawah ini.

Untuk menghitung arus pada R2 dapat dilakukan dengan menghitung arus yang disebabkan V1 dan V2 secara bergantian kemudian dijumlahkan. Langkah – Langkah menghitung arus apada R2 adalah sebagai berikut : 1. Arus oleh sumber tegangan V1 adalah I1, rangkaian ekivalen seperti gambar 2.

3. Menghitung arus oleh sumber tegangan V2, V1 dihubung singkat maka rangkaian ekivalen sebagai berikut (Gambar 3)

R1 V2 R1 R 2 R 3 R 2 R1 4. Arus yang mengalir pada R2 yaitu I merupakan jumlah dari I1 I2 karena arahnya sama. I = I1 + I2 2. Teori Thevenin Suatu rangkain aktif , linier dab resitif yang mengandung satu atau lebih sumber tegangan atau sumber arus dapat diganti dengan sebuah sumber tegangan dan sebuah tahanan yang diseri, perhatikan Gambar 4.

VT disebut tegangan pengganti Thevenin, RT dusebut tahanan pengganti Thevenin. sebagai contoh perhatikan rangakain pada gambar 5 dibawah ini.

Untuk menghitung Vr beban R L dilepas, tegangan antara a dan b tanpa R L merupakan tegangan Vr. (perhatikan Gambar 6)

Untuk menghitung RT dengan mencari tahanan antara a dan b (dengan sumber tegangan dihubung dingkat) Hal ini dapat dijelaskan dengan melihat gambar 7 dibawah ini.

RT R1//R2 RT

𝑅1 𝑅2 𝑅1 𝑅2

3. Teori Norton Suatu rangkaian aktif , linier dan reistif yang mengandung satu atau lebih sumber tegangan atau sumber arus dapat diganti dengan sebuah sumber arus dan sebuah tahanan yang diparalel dengan sumber arus. Untuk menghitung sumber arus beban dilepas lalu dicari arus hubung singkat. sedangkan untuk menghitung tahanan pengganti caranya sama dengan mencari tahanan pengganti Thevenin. antara teori Thevenin dan Norton mempunyai hubungan yang sangat erat. jika rangkaian penggati Thevenin diatas diganti Norton menjadi seperti gambar 8 berikut ini.

IN

10 𝑉 5

2A

Gambar 8 Rangkaian Pengganti Norton 4. Prosedur Percobaan a. Susunlah rangkaian seperti Tugas yang telah diberikan oleh dosen pengampu atau asisten b. Sebelum melakukan pengukuran konsultasikan pada asisten apakah rangkaian sudah layak untuk dilakukan percobaan c. Amati dan ukur sesuaikan dengan table yang telah dilakukan

5. Tugas laporan pendahuluan a. Kerjakan tugas sesuai yang telah diberikan oleh dosen pengampu atau asisten pratikum b. Buat Tabulasi dari tugas yang telah diberikan lengkap kolom perhitungan, pengukuran serta ketelitian c. Konsultasikan tugas tersebut pada dosen pengampu atau asisten praktikum

6. Tugas laporan Resmi a. Dari hasil perhitungan dan pengamatan praktikum hitung ketelitian dari masing-masing percobaan b. Apakah terjadi perbedaan antara perhitungan dari pengukuran, buat kesimpulan c. Buat kesimpulan dari teorema Super posisi, Thevenin dan Norton

PERCOBAAN 4 TeoremaThevenin-Norton

Perhitungan TeoremaThevenin

Teorema Norton

RTH

VTH

IL

RN

ISC

IL

1.14kΩ

5.73V

0.57A

1.14kΩ

5mA

0.5mA

4.7mA

0.5mA

6%

0%

Pengukuran 1.1kΩ

6V

0.5mA

1.1kΩ

Ketelitian 3.5%

4.7%

Analisa percobaan : RP1

= R3 // R4

1.9%

0%

1 . 1

= 1+ RP2

1

=

1 2

𝐾 = 0,5 𝐾

= R2 // R5 1 . 1

= 1+

I

1

=

1 2

𝐾 = 0,5 𝐾

(RP2 +𝑅6)// 𝑅𝑃1

1

= 𝑅1+((RP2 +𝑅6)// 𝑅𝑃1) . 𝑣 . (RP2 +𝑅6) =

= (RP2 + 𝑅6)// 𝑅𝑃1 = 0,6

(0.5+1) . 1 0,5+1+ 1

=

1,5 2,5

1

I = 1+0,6 . 𝑉 . 0,5+1 0,6

= 2,4 . 𝑉 0,6

Untuk V = 20 V

.)

I = 2,4 . 20 = 5𝑚𝐴

V = 30 V

.)

I = 2,4 . 30 = 7,5 𝑚𝐴

0,6

Analisa percobaan

Mencari Vth : Vth 3

𝑅2

= 𝑅1 +𝑅2 . 12𝑉

= 3+3 . 12 = 6 𝑉

1 2

𝐾 = 0,5 𝐾

= 0,6 𝐾

Mencari Rth : Rth = Rab 𝑅1 . 𝑅2

=

+ 𝑅3

𝑅1 +𝑅2 3 . 3

=

+3

3+3

= 1,5 + 3 = 4,5 K

eR1

=

eR2

=

eR3

=

eR4

=

eR5

=

1 1+4,5 2 2+4,5 32 3+4,5

. 6 = 1,09 𝑉 → 𝐼𝑅1 = . 6 = 1,84 𝑉 → 𝐼𝑅2 = . 6 = 2,4 𝑉 → 𝐼𝑅3 =

4,7 4,7 +4,5 10 10+4,5

𝑒𝑅 𝑅1 𝑒𝑅2 𝑅2 𝑒𝑅3 𝑅3

. 6 = 3,06 𝑉 → 𝐼𝑅4 = . 6 = 4,1 𝑉 → 𝐼𝑅5 =

1,09

= = =

𝑒𝑅4 𝑅4

𝑒𝑅5 𝑅5

=

1,84 2𝐾 2,4

=

3,06 4,7𝐾

4,1 10 𝐾

= 1,18 watt

PR2 = eR2 . IR2 = 1,84 . 0,92

= 1,69 watt

PR3 = eR3 . IR3 = 2,4 . 0,8

= 1,92 watt

PR4 = eR4 . IR4 = 3,06 . 0,65

= 1,82 watt

PR5 = eR5 . IR5 = 4,1 . 0,41

= 1,681 watt

 Untuk V= 9V dan 12V mati

= 0,92 𝑚𝐴

= 0,8 𝑚𝐴

3𝐾

PR1 = eR1 . IR1 = 1,09 . 1,09

A. Teorema super posisi

= 1,09 𝑚𝐴

1𝐾

= 0,65 𝑚𝐴

= 0,4 𝑚A

 R2 R3 dan R4 dikonfersi menjadi star.

 Ra 

1.1 R 2.R3 = = 0.33K R 2  R3  R 4 1  1  1

Rb dan Rc sama karena nilai R2,R3 dan R4 sama  Rp 

Rc.( Rb  Rs) 0,33x(0,33  1) 0, 44 Ra    0, 27 K Rc  Rb  Rs 0,33  0,33  1 1, 66k

 Rtot  R1  Ra  Rp  1  0.33  0.27  1, 6k  Ix 

9V  5, 625mA 1, 6 K

 Untuk V =12V aktif dan 9V mati

Ix "  V / R1  Ra V V  12 V V   0 1  0,33 0,33 1  0,33  0,33V  1,33V  15,96  0,33V  0

V



15,96  8, 02V  8V 1,99

Ix " 

8V (1  0,33) K

8 1,33K  6, 01mA 

 Maka Ix  Ix’  Ix”  5, 625  6, 01  11, 635mA  Untuk Tegangan P1 masing-masing K adalah : ER1  I .R1.R1  ER1  Ix  11, 635

= 11, 635mA.1K  11, 635V ER2 =

V 1  V 2 V 1 V 1  12   0  1 1 1 3V 1  V 2  12.....(1) V 2  V 1 V 2 V 2  21   0  1 1 1 V 1  3V 2  21.....(2)  Mensubtitusikan persamaan

3V 1  V 2  12 | X 1| 3V 1  V 2  12 V 1  3V 2  21 | X 3 | 3V 1  9V 2  63 8V 2  75 V 2  9,375V



V 1  3(9,375)  21 V 1  7,125V

ER 2  V 2  V 1  9,375  7,125  2, 2V ER3  V 2  9,375V ER 4  V 1  7,125V ER5  12  V 1  12  7,125  4,875V

 Untuk arus masing-masing R adalah: IR1  11, 635mA IR 2  2,3mA IR3  9,375mA IR 4  7,125mA IR5  4,875mA

b) Dengan Norton a. Mencari IN

R3 / / R 2 1 x18Vx R1  ( R3 / / R 2) R3 1/ /1 1  x18Vx 1  (1/ /1) R3 0.5 1  x18Vx 1  0.5 1  6mA

IN 

RN  RTH  1.5K b. Membuat rangkaian ekivalen Norton

1.5 xIN 1.5  1 1.5 = x6 2.5 = 3.6 mA

IR 4 

CR4=R4 x IR4 = 1K x 3.6 mA Menghitung nilai ketelitian percobaan 3. Rumus : 𝑘𝑒𝑡𝑒𝑙𝑖𝑡𝑖𝑎𝑛 =

𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛−𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛

× 100%\

𝑝𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛

Perhitungan Ketelitian

c. 𝐼𝑇𝐻 = d. 𝑉𝑇𝐻 = e. 𝐼𝐿 =

1.5−1.6 1.5 9−8.8 9

3.6−3.5 3.6

× 100% = 6,6 %

× 100% = 2.2 %

× 100% = 2.7 %

 Analisa percobaan 3 b

a) Dengan teorema thevenin 

Mencari Vth

Vth=

𝑅2

𝑅1+𝑅2



𝑥18 =

Mencari Rth

1

x18 = 9v

1+1

Rth=(R1//R2) + R3 𝑅1𝑥𝑅2

=[𝑅1+𝑅2] + 𝑅3 1𝑥1

=[1+1] + 1 1

=2 + 1 =1,5 k b) Membuat rangkaian ekivalen thevenin

1

ℓR4 = 1,5+1 𝑥9 = 3,6𝑣 ℓ𝑅4

IR4 = 𝑅4 = IN = 2.

6−5,8 6

3,6𝑣 1𝑘

= 3,6𝑚𝐴

𝑥100% = 3,3%

Kesimpulan a.

Theorema Super Posisi Cara menganalisa rangkaiannya 1.

Sumber-sumber beban lebih dari satu

2.

Satu sumber aktif sedangkan sumber-sumber yang lain untuk sementara dinonaktifakan

3.

Sumber tegangan nonaktif dapat diganti hubung sigkat (short circuit)

4.

Sumber aktif nonaktif dapat diganti dengan hubungan terbuka

5.

Respon total merupakan jumlah dari masing-masing sumber yang aktif

b. Theorema Thevenin Suatu rangkaian aktif linier dan resitif yang mengandung 1 atau lebih sumber tegangan atau sumber arus dapat diganti dengan sumber tegangan dan sebuah tahanan seri c. Theorema Norton

Suatu rangkaian aktif dan resitif yang mengandung satu atau lebih sumber tegangan atau sumber arus dapat diganti dengan sebuah sumber arus dan sebuah tahanan yang diparalel dengan sumber arus.

PERCOBAAN NO.5 TEOREMA TRANSFER DAYA MAKSIMAL

A. TUJUAN PRATIKUM 1. Pratikum mampu menganalisa rangkaian dengan menggunakan teorema transfer daya maksimal 2. Praktikan mampu membandingkan antara perhitungan yang telah dilakukan dengan percobaan yang telah dilakukan.

B. ALAT YANG DIGUNAKAN DALAM PRAKTIKUM 1. Multimeter 2. Panel Percobaan 3. Kabel Penghubung 4. Catu daya

C. TEORI Transfer daya maksimal terjadi jika nilai resistansi beban sama dengan nilai resistansi sumber,baik di pasang seri dengan sumber tegangan atau di pasang parallel dengan sumber arus.

Gambar 9 Rangkaian pengganti Norton PL=VL.I=I2 RL 𝑉𝑔

𝑉𝑔

Dimana i=𝑅𝑔+𝑅𝐿Sehingga PL=(𝑅𝑔+𝑅𝐿)2 RL

Dengan asumsi Vg dan Rg tetap,dan PL merupakan fungsi RL,maka mencari nilai maksimum PL adalah: 𝑉𝑔2

𝑉𝑔

PL=(𝑅𝑔+𝑅𝐿)2RL=PL=(𝑅𝑔+𝑅𝐿)2 RL=Vg2(Rg+RL)-2RL dPL

1

2𝑅𝐿

=Vg2[(𝑅𝑔+𝑅𝐿)2 - (𝑅𝐺+𝑅𝐿)2]

dRL

1

2𝑅𝐿

0=Vg2[(𝑅𝑔+𝑅𝐿)2 - (𝑅𝐺+𝑅𝐿)2 ] 𝑅𝑔−𝑅𝐿

0=Vg2[(𝑅𝑔+𝑅𝐿)3 ] sehingga RL=Rg Teorema transfer daya maksimal adalah daya maksimum yng dikirimkan ketika beban RL sama dengan beban internal sumber Rg,maka daya maksimal di dapat

PLmax=

𝑉𝑔2 4𝑅𝑔

D. Prosedur Percobaan 1. Susunlah rangkaian seperti Tugas yang telah diberikan oleh dosen pengampu atau asisten 2. Sebelum melakukan pengukuran konsultasikan pada asisten apakah rangkaian sudah layak untuk dilakukan percobaan 3. Amati dan ukur sesuaikan dengan table yang telah di buat 4. Bandingkan antara perhitungan dan percobaan yang telah dilakukan

E. Tugas laporan pendahuluan 1.

Kerjakan tugas sesuai yang telah diberikan dosen pengampu atau asisten Pratikum

2.

Buat Tabulasi dari tugas yang telah perhitungan,pengukuran

3.

di berikan lengkap kolom

serta ketelitian.

Konsultasikan tugas tersebut pada dosen pengampu atau asisten Pratikum

F. Tugas laporan resmi 1. Dari hasil perhitungan dan pengamatan pratikum hitung ketelitian dari masing-masing percobaan 2. Apakah terjadi perbedaan antara perhitungan dan pengukuran buat kesimpulan 3. Buat kesimpulan dari teorema Transfer Daya Maksimal

PERCOBAAN 5 Teorema Transfer DayaMaksimal

VTH

RTH

6V

1.5K

Perhitungan Teganganpadamasingmasing R (V) 1K 2K 3K 4K7 10K 1.71 0.4 2.4 3.06 0.5

Aruspadamasingmasing R (mA) 1K 2K 3K 4K7 10K 2.4

3.42

4.8

1.44

5

0.45

2.4

3.3

5.1

1.4

5

0

5.4%

4%

6%

3%

0%

Pengukuran 6

1.5K

2.5

1.6

0.4

1.65

0%

4%

6%

3.25

1.1% 10%

Secara perhitungan hitung daya yang diserap masing - masing R PR1=0.0012

;PR2=0.007

;PR3= 0.0019 ;PR4= 0.0017 ;PR5=0.0012

Buat grafik R sebagai fungsi daya pada RL ! 1. Perhitungan Ketelitian a. 𝑉𝑇𝐻 = b. 𝑅𝑇𝐻 =

6−1 1.5

× 100% = 6,6 %

1500−8.8

c. 𝐼𝑅𝐿 1𝐾 =

9

2.4−2.5 2.4

× 100% = 4 %

2.4−2.4

d. 𝑉𝑅𝐿 1𝐾 = e. 𝐼𝑅𝐿 2𝐾 =

× 100% = 278 %

2.4

× 100% = 0 %

1.71−1.6

f. 𝑉𝑅𝐿 2𝐾 =

1.7

× 100% = 6 %

3.42−3.3 0.4−0.4

g. 𝐼𝑅𝐿 12𝐾 =

0.4

h. 𝑉𝑅𝐿 12𝐾 = i. 𝐼𝑅𝐿 470 = j. 𝑉𝑅𝐿 470 = k. 𝐼𝑅𝐿 10𝐾 =

× 100% = 4 %

3.42

× 100% = 0 %

4.8−5.1

× 100% = 6 %

4.8

3.063.25 3.06

× 100% = 6 %

1.44−1.4 1.44 0.5−0.45 0.5 5−5

× 100% = 3 % × 100% = 10 %

l. 𝑉𝑅𝐿 10𝐾 = 3.42 × 100% = 0 %

2. Kesimpulan Hasil perhitungan dengan pengukuran berbeda karena alat ukur yag dipakai saat melakukan pengukuran mempunyai Teorema daya maksimal yaitu teorema yang digunakan untuk menghitung daya dengan RTH sama dengan RL sehingga transfer daya pada RTH sama dengan RL (Resista Beban)

PERCOBAAN NO.6 TEOREMA SUBSTITUSI

A. TUJUAN PRATIKUM : 1. Pratikum mampu menganalisa rangkaian dengan menggunakan teorema substitusi 2. Praktikan mampu membandingkan antara perhitungan yang telah dilakukan dengan percobaan yang telah dilakukan

B. ALAT YANG DIGUNAKAN DALAM PRAKTIKUM 1. Multimeter 2. Panel Percobaan 3. Kabel Penghubung 4. Catu daya

C. TEORI Pada teorema ini berlaku bahwa: Suatu komponen atau elemen pasif yang dilalui oleh sebuah arus yang mengalir (sebesar i),maka komponen pasif tersebut dapat diganti dengan sumber tegangan Vs yang mempunyai nilai yang sama dengan saat arus tersebut (sebesar i) melalui komponen pasaif tersebut. Jika komponen pasifnya adalah sebuah resistor sebesar R,maka sumber tegangan penggantinya bernilai Vs=i.R dengan tahanan dalam sumber tegangan tersebut sma dengan nol.

D. Prosedur Percobaan 1. Susunlah rangkaian seperti Tugas yang telah di berikan oleh dosen pengampu atau asisten 2. Sebelum nelakukan pengukuran konsultasikan pada asisten apakah rangkaian suda layak untuk dilakukan percobaan 3. Amati dan ukur sesuaikan dengan tabel yang telah dibuat 4. Bandingkan antara perhitungan dan percobaan yang telah dilakukan

E. Tugas Laporan Pendahuluan 1. Kerjakan tugas sesuai yang telah diberikan oleh dosen pengampu atau asisten Pratikum 2. Buat tabulasi dari tugas yang telah di berikan lengkap kolom perhitungan,pengukuran serta ketelitian 3. Konsultasikan tugas tersebut pada dosen pengampu atau asisten Pratikum

F. Tugas Laporan Resmi 1. Dari hasil perhitungan dan pengamatan pratikum hitung ketelitian dari masing-masing percobaan 2. Apakah terjadi perbedaan antara perhitungan dan pengukuran buat kesimpulan 3. Buat kesimpulan dari teorema Transfer Daya Maksimal.

PERCOBAAN 6 Teorema Substitusi

Perhitungan Sumber Tegangan 10V Arus pada R6

Sumber Tegangan 20V

Tegangan pada R6

1,82mA

Arus pada R6

1,82V

3,63mA

Tegangan pada R6 3,63V

Pengukuran 1,8mA

1,65V

3,4mA

3,75V

6%

3%

Ketelitian 1%

9%

A. Percobaan 6 ( E = 10V )

R1 – R6 = 1KΩ E = 10vA 1. RP1 = R2 // RS = 1000Ω // 1000Ω = 500Ω 2. RS1 = RP1 + RC = 500Ω + 1000Ω = 1500Ω 3. RP2 = RS1 // R4 = 1500 // 1000 = 600Ω 4. RP3 = RP2 // R3 = 600 // 1000 = 375Ω 5. RTOTAL = R1 + RP3 = 1000 + 375 = 1375Ω 6. VR1 = 𝑅

𝑅1 𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿

∗𝐸 =

1000 1375

∗ 10 = 7,27V

7. VR3 dan VR4 = E - VR1 = 10 - 7,27 = 2,73V

𝑅𝑃1

8. VR2 dan VR3 = 𝑅𝑃

1 + 𝑅6

∗ VR3 = =

500 1000+500

∗ 2,73 = 0,91𝑉

9. VR6 = VR3 dan VR2 = 2,73 – 0,91 = 1,82V 10. IR6 = VR6 ÷ R6 = 1,82 ÷ 1000 = 1,82mA

Gambar Percobaan bab 6 dengan E= 10 V B. Percobaan 6 ( E = 20V )

R1 – R6 = 1KΩ E = 20V 1. RP1 = R2 // RS = 1000Ω // 1000Ω = 500Ω 2. RS1 = RP1 + RC = 500Ω + 1000Ω = 1500Ω 3. RP2 = RS1 // R4 = 1500 // 1000 = 600Ω 4. RP3 = RP2 // R3 = 600 // 1000 = 375Ω 5. RTOTAL = R1 + RP3 = 1000 + 375 = 1375Ω 6. VR1 = 𝑅

𝑅1 𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿

∗𝐸 =

1000 1375

∗ 20 = 14,55V

7. VR3 dan VR4 = E - VR1 = 20 - 14,55 = 5,45V 𝑅𝑃1

8. VR2 dan VR3 = 𝑅𝑃

1 + 𝑅6

∗ VR3 = =

500 1000+500

9. VR6 = VR3 dan VR2 = 5,45 – 1,82 = 3,63V 10. IR6 = VR6 ÷ R6 = 3,63 ÷ 1000 = 3,63mA

∗ 5,45 = 1,82𝑉

Gambar Percobaan bab 6 dengan E= 20 V G. Kesimpulan

1. Ketelitian =

𝑃𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛−𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 𝑃𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 1,82 – 1,8

a. VR6

E1 =

b. IR6

E1 =

c. VR6

E2 =

d. VR6

E2 =

1,82

* 100% = 1 %

1,82 – 1,65 1,82 3,63 – 3,4 3,63

∗ 100%

* 100% = 9 %

* 100% = 6 %

3,63 – 3,75 3,63

* 100% = 3 %

2. Hasil perhitungan dengan pengukuran berbeda karena alat yang digunakan untuk mengukur mempunyai nilai error atau nilai tahanan dalam yang berbeda- beda. 3. Theorema subtitusi adalah perhitungan dengan mengganti tahanan dengan tegangan / power tanpa menganggu atau mempengaruhi nilai tegangan dan arus pada tahanan yang di ukur.