rankaian listrik 1 - · pdf file1. hukum ohm tegangan melintasi berbagai jenis bahan...

RANKAIAN LISTRIK 1RANKAIAN LISTRIK 1Esti Puspitaningrum, S.T., M.Eng.

BAB 3BAB 3BAB 3BAB 3BAB 3BAB 3BAB 3BAB 3

HUKUMHUKUM--HUKUM RLHUKUM RL

1. HUKUM OHM

Tegangan melintasi berbagai jenis bahan pengantar adalah berbanding

lurus dengan arus yang mengalir melalui bahan tersebut.

2. HUKUM ARUS KIRCHHOFF (KCL)

Koneksi/persambungan dari dua/lebih komponen RL disebut NODENODENODENODE.

KHIRCHHOFF CURRENT LAW:KHIRCHHOFF CURRENT LAW:KHIRCHHOFF CURRENT LAW:KHIRCHHOFF CURRENT LAW:

Jumlah arus yang memasuki suatu

percabangan atau node atau simpul

sama dengan arus yang

meninggalkan percabangan atau

node atau simpul,

jumlah aljabar semua arus yang

memasuki sebuah percabangan atau

node atau simpul samadengan nol.node

CONTOH SOAL:CONTOH SOAL:

i=

i=?

2. HUKUM ARUS KIRCHHOFF (KCL)

CONTOH SOAL:CONTOH SOAL:

i=

i= −1A

2. HUKUM ARUS KIRCHHOFF (KCL)

SOAL 1:SOAL 1:

i=5A

2. HUKUM ARUS KIRCHHOFF (KCL)

SOAL 2:SOAL 2:

i=1A

2. HUKUM ARUS KIRCHHOFF (KCL)

CONTOH SOAL 2:CONTOH SOAL 2:

2. HUKUM ARUS KIRCHHOFF (KCL)

AII 7.1321 =+

?&21

=II

21 VV =

12 7.13 IAI −=→

2128.9 II ×=×

)7.13(28.911

IAI −×=×

11 24.278.9 IAI −=

AI8.11

4.271 =

AI 4.278.11 1 =

AII 4.2728.9 11 =+

A32.2=

12 7.13 IAI −=

AA 32.27.13 −=

A38.11=

SOAL:SOAL:

2. HUKUM ARUS KIRCHHOFF (KCL)

?&21

=IIAI 181 =

AI 122 =

3. HUKUM TEGANGAN KIRCHHOFF (KVL)

Pada rangkaian listrik, penjumlahan aljabar dari tegangan adalah nol.

Beberapa dari tegangan merupakan sumber, sedangkan yang lain (pada

komponen pasif) akan menjadi voltage drop.

3. HUKUM TEGANGAN KIRCHHOFF (KVL)

CONTOH:CONTOH:

Lintasan a-b-c-d-a : Lintasan a-d-c-b-a :

3. HUKUM TEGANGAN KIRCHHOFF (KVL)

CONTOH SOAL :CONTOH SOAL :

Berapakan besar V1 pada rangkaian di bawah ini?

searah jarum jam: berlawanan arah jarum jam:

3. HUKUM TEGANGAN KIRCHHOFF (KVL)

SOAL 2:SOAL 2:

Berapakan besar Vab pada rangkaian di bawah ini?

Jika:

Vab = −50V

Vab = 55V

Jika:

I = -5.0 A

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

DUA KOMPONEN YANG YG DILEWATIDUA KOMPONEN YANG YG DILEWATI BESARBESAR

ARUSARUS BERBEDABERBEDA TIDAK MUNGKIN TIDAK MUNGKIN SERISERI

Contoh:

TIDAK ADA pasangan komponen

seri di rangkaian ini:

DUA KOMPONEN DISEBUT SERI HANYA JIKA DUA KOMPONEN DISEBUT SERI HANYA JIKA

DIANTARANYA DIANTARANYA TIDAK ADA TIDAK ADA PERCABANGANPERCABANGAN

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

CONTOH:

Manakah pasangan komponen yang seri?

i sama

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

1. Jika komponennya RESISTOR:

R SERI

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

1. Jika komponennya RESISTOR:

R SERI

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

1. Jika komponennya RESISTOR:

12 Ω

i =

24 V

2A

V1 = 2A × 2Ω = 4V V2 = 8V V3 = 12V

BUKTI: V = V1 + V2 + V3 = 4V + 8V + 12V = 24V

i = 2A

=?

=?

=?24 V

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

1. Jika komponennya RESISTOR:

4V

8V

12V

Cara cepat menghitung tegangan R seri:

=1v =×++

V24)642(

2

=2v =× 2412

4

=3

v =× 2412

624 V

BUKTI: V = V1 + V2 + V3 = 4V + 8V + 12V = 24V

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

1. Jika komponennya RESISTOR:

V1 = 22V

V2 = 33V

V3 = 55V

Soal:

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

2. Jika komponennya INDUKTOR:

L SERI

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

2. Jika komponennya INDUKTOR:

L SERI

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

2. Jika komponennya INDUKTOR:

Contoh soal:

Ls =

50 + 25 + 10 =

85 mH

L1 + L2 + L3 =

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

2. Jika komponennya INDUKTOR:

Soal:

Ls =

55 + 25 + 20 =

100 mH

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

3. Jika komponennya KAPASITOR:

C SERI

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

3. Jika komponennya KAPASITOR:

C SERI

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

3. Jika komponennya KAPASITOR:

C SERI

Ceq dari 2 kapasitor seri:

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

3. Jika komponennya KAPASITOR:

Contoh soal:

=SC Fµ7

20

20

1

5

1

10

11++=

SC 20

7=

4. HUKUM RANGKAIAN SERI

Komponen pasif yang dipasang secara seri

memiliki nilai ARUS yang SAMA.

Sedangkan tegangan totalnya adalah penjumlahan

dari tegangan masing-masing komponen.

3. Jika komponennya KAPASITOR:

Contoh soal:

=SC Fµ125.3

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

DUA KOMPONEN DENGAN DUA KOMPONEN DENGAN

BESARBESAR TENGANGAN BERBEDATENGANGAN BERBEDA

TIDAK MUNGKIN TIDAK MUNGKIN PARALELPARALEL

DUA KOMPONEN DISEBUT PARALEL HANYA DUA KOMPONEN DISEBUT PARALEL HANYA

JIKA JIKA KEDUA PASANGKEDUA PASANG UJUNGNYA UJUNGNYA MENYATUMENYATU

Contoh:

TIDAK ADA pasangan komponen

yg paralel di rangkaian ini:

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

CONTOH:

Manakah pasangan

komponen yang

paralel?

∆V sama

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

R PARALEL

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

R PARALEL

Req dari 2 resistor paralel:

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

=PR

1

Ω25.1

Contoh soal:

=++5

1

2

1

10

1

10

8

=PR

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

=PR Ω4

Soal 1:

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

Ω= 5

=R

Req dari

2 resistor

paralel:

Ω4=PR1010

1010

+

×

(Cara mudah)Soal 1:

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

Soal 2:

Ω2=PR

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

=eqR Ω10

Soal 3:

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

=eqR Ω75

Soal 4:

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

=eqR Ω10

Soal 5:

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

Contoh soal: Tentukan nilai i !

A5.1

1.5A

=ti

A5.0

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

Contoh soal: Tentukan nilai i !

1.5A

V9=v

=Rv=→ i

=− VV 924=v V15

=3015

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

Soal 1: Tentukan nilai i !

A5.0=i

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

Soal 2: Tentukan nilai i !

A3

5=i

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

Soal 3: Tentukan nilai i1 & i2 !

A5=1i

A3−=2i

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

Soal 4: Tentukan nilai i & R !

A2=i

=v V8

=i A1

3A3+iii 10)3(230 ++=

=v V20=v V12

=R Ω4

3A

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

1. Jika komponennya RESISTOR:

Soal 4: Tentukan nilai i & R !

A4=i

=R Ω67.4

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

2. Jika komponennya INDUKTOR :

L PARALEL

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

2. Jika komponennya INDUKTOR :

L PARALEL

Leq dari 2 induktor paralel:

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

2. Jika komponennya INDUKTOR :

=eqL mH5

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

3. Jika komponennya KAPASITOR :

C PARALEL

5. HUKUM RANGKAIAN PARALEL

Jumlah arus yang memasuki

suatu percabangan sama dengan

arus yang meninggalkan

percabangan tersebut.

3. Jika komponennya KAPASITOR :

=eqC Fµ50

TES PEMAHAMAN

SOAL 1:SOAL 1:SOAL 1:SOAL 1:SOAL 1:SOAL 1:SOAL 1:SOAL 1:

Tentukan manakah rumusnya:

TES PEMAHAMAN

SOAL 1:SOAL 1:SOAL 1:SOAL 1:SOAL 1:SOAL 1:SOAL 1:SOAL 1:

Tentukan manakah rumusnya:

TES PEMAHAMAN

SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:

Tentukan nilai pada alat ukur:

+1.2 A

TES PEMAHAMAN

SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:

Tentukan nilai pada alat ukur:

−1.2 A

+12 V

TES PEMAHAMAN

SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:SOAL 2:

Tentukan nilai pada alat ukur:

−1.2 A

−12 V

TES PEMAHAMAN

Tentukan nilai pd alat ukur:

−2 A

28V

Sumber arus ideal memaksa arus yang melewatinya memiliki nilai tertentu.

Sumber tegangan ideal menjaga beda tegangannya senilai tertentu.

0208 =++− v

=v V28

2A

2A v

=Rv V8

SOAL 3:SOAL 3:SOAL 3:SOAL 3:SOAL 3:SOAL 3:SOAL 3:SOAL 3:

=iΩ30

24VA8.0=

?=i

21 VV =iiA Ω=−Ω 30)10(15

Ai 33.3=

1. RANGKAIAN DENGAN SUMBER ARUS

1. RANGKAIAN DENGAN SUMBER ARUS

A75.3=i

3A

6A

Contoh soal: Tentukan nilai i !

?1 =i

21 VV =

iiA Ω=−Ω 2)10(3

Ai 61 =

6A6A

6A

1. RANGKAIAN DENGAN SUMBER ARUS

Soal: Tentukan nilai i !

1. RANGKAIAN DENGAN SUMBER ARUS

=i A5

Latihan soal: Tentukan nilai v & i !

V12=v

A1=i

1. RANGKAIAN DENGAN SUMBER ARUS