bab i pendaluhuan

8/18/2019 Bab i Pendaluhuan

1/13

BAB I

PENDAHULUAN

Kompetensi dasar :

Setelah mempelajari bab ini mahasiswa diharapkan dapat memahami dengan benar

mengenai sumber AC dan sumber DC rumus!rumus dasar rangkaian listrik seperti

h"kum #H$ h"kum %ir&hh"'' serta rangkaian seri!paralel dimana merupakan pras(arat

untuk belajar rangkaian elektr"nik selanjutn(a sehingga nantin(a dapat dengan benar

menerapkan sumber AC atau sumber DC dengan tepat pada k"mp"nen atau rangkaian

elektr"nik)

Indikator

Setelah mempelajari bab ini mahasiswa dapat memahami dengan benar mengenai *

! Sumber AC dan sumber DC

! Hukum #hm hukum %ir&hh"'' serta rangkaian seri!paralel

!Hubungan antara +egangan Arus) Energi dan Da(a Listrik pada aplikasi rangkaian

1.1. PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

Ditinjau dari proses pembangkitannya, tenaga listrik dapat dibangkitkan

melalui dua proses yaitu , proses statis dan proses dinamis.

Sistem proses statis : pada proses ini, tenaga listrik yang dibangkitkan

diperoleh secara statis, yaitu tanpa melalui adanya gerakan mekanik,

contohnya accumulator, baterai dan sel surya.

Sistem proses dinamis : pada system proses ini, tenaga listrik yang

dibangkitkan diperoleh melalui adanya gerakan mekanik (putaran rotor) pada

suatu generator.

1


2/13

Dari kedua system ini, tenaga listrik yang dihasilkan berupa :

arus searah (Dirrect Current) atau

arus bolak-balik ( lternating Current)

1.2. SUMBER AC (ALTERNATING CURRENT/ ARUS BOLAK-BALIK)

Pada Arus b"lak!balik ,AC- muatan mengalir satu arah pada saat tertentu dan

dalam arah sebalikn(a pada saat (ang lain) Dimana aliran arus dan tegangann(a

ber.ariasi bergel"mbang merupakan 'ungsi dari waktu) Dapat berbentuk sinus"ida

segitiga persegi dan sebagain(a) Listrik arus b"lak!balik k"mersial berbentuk sinus"ida

(ang mempun(ai 'rekuensi /0 H1 dan peri"dan(a 0 02 detik)

Sumber AC k"mersial adalah generat"r AC , dinam" PL+A PL+U PL+3 dan lainn(a-

!


3/13

3ambar 4)4) sumber AC

2m

ef V

V =

Adapun hubungan antara 5 maksimum dan 5 effektif adalah *

5e' adalah tegangan (ang terba&a pada alat ukur ,5"lt meter-

"

-Vm


4/13

2m

ef I

I =

Ie' adalah arus (ang (erba&a pada alat ukur arus ,Ampere meter-

1.3. SUMBER ! " IRE!T !URRENT # ARUS SEARA$%

Pada arus searah , DC- muatan mengalir dalam satu arah setiap saat ,searah-

dimana aliran arus dan tegangann(a rata) Arus searah rata ,murni- diper"leh dari pr"ses

statis sedangkan arus searah (ang tidak murni ,mempun(ai riak 6 ripple- diper"leh dari

arus b"lak!balik (ang disearahkan dengan di"de atau k"mutat"r)

Se&ara umum sumber DC murni , rata- dapat digambarkan sebagai berikut

C"nt"h Sumber arus listrik searah , DC - *

Batere6Baterai , elemen kering -

A&&umulat"r , aki 7 a&&u - ,elemen basah -

Elemen 5"lta , elemen basah -

S"lar sel ,sel sur(a-

Dinam" DC atau 3enerat"r DC ,k"mutat"r-

Adapt"r AC ke DC ,dengan rangkaian pen(earah-

#


5/13

I R4

R2

V 8 9 I 4

I 2

1.&. RANGKAIAN SERI ' PARALEL

Pada sub bab ini akan diberikan &"nt"h!&"nt"h berlakun(a h"kum #hm h"kum

%ir&hh"'' pada rangkaian seri rangkaian paralel atau rangkaian seri!paralel)

%ita ambil &"nt"h rangkaian paralel berikut ini

Pada rangkaian berlaku hukum %ir&hh"'' untuk arus * I = I 4 8 I 2

2

2

RV

I =4

4

RV

I =

Berlaku juga hukum #hm *

+=+=+=

2424

2444

R RV

RV

RV I I I

∑

∑

=+++=

=

i N par

j

par S R

R R R R R

R

Rt it i

k j

44444

-,-,

24

untuk rangkaian paralel berlaku *

$


6/13

Untuk &"nt"h berikutn(a kita ambil suatu rangkaian seri (ang terdiri dari sejumlah

:esist"r ,:- seban(ak N buah dan diberi sumber tegangan 5 s (ang tersusun seperti pada

gambar berikut dimana kita ketahui bahwa pada rangkaian seri besar arus (ang mengalir

pada masing!masing resist"r adalah sama)

%


7/13

( ) V

S

R R

R

I ( ) I

R

(

)

I

R I

R

( ) N

+"tal: es

ist"r s

Berlaku h"kum %ir&hh"'' untuk tegangan *

IR 8 IR + … + IR – V S 7 0

&


8/13

( ) V o

u

t

4k Ω4k Ω

4k Ω

V 4

V 2

( )

( )

I 7 V S 6 , N × :-

∑=+++= j N series R R R R R 24Untuk rangkaian seri diatas juga berlaku rumus

Sebagai &"nt"h terakhir kita ambil rangkaian berikut ini

Dengan menggunakan te"ri super p"sisi kita dapat menghitung besarn(a Vout (aitudengan mengganti sumber tegangan dengan hubung singkat atau apabila sumber arus

dengan hubung terbuka)Dengan mengganti 52 dengan hubung singkat kemudian dengan

mengganti 54 dengan hubung singkat maka hasiln(a kita jumlahkan akan didapat *

'


9/13

( ) V

’

o

u

t

4k Ω

4

k Ω

4k Ω

V 4

( ) V

’’

o

ut

4k Ω

4

k Ω

4k Ω

V 2

(( )

( )

1.*. RANGKUMAN

Berdasarkan pembahasan dan uraian diatas maka dapat dikemukakan beberapa hal

sebagai rangkuman sebagai berikut *

4) Pembangkit tenaga listrik dapat membangkitkan tenaga listrik dengan pr"ses

statis dan pr"ses dinamis)2) +enaga listrik (ang dihasilkan adalah Arus searah dan Arus b"lak!balik);) Pada rangkaian seri maupun paralel berlaku h"kum #hm Hukum %ir&hh"'' te"ri

super p"sisi dan rumus listrik dasar lainn(a)

Hukum #hm untuk resist"r selengkapn(a dapat diuraikan sebagai berikut *

*out + V 1 "**out + V ! "

V out = *out ** out

+ V 1 " V ! "


10/13

1' 1'

!&

!&"% "%

N

/aktu

S

Untuk sumber AC ,arus b"lak balik- bentuk gel"mbang pada umumn(a dijumpai dalam

suplai listrik sebagai gelombang sinus (sine wave ) Hal ini disebut bentuk gel"mbang

b"lak!balik karena bentukn(a dide'inisikan se&ara matematis "leh Sinus perbandingan

trig"n"metris) 3el"mbang sinus juga sesuatu (ang terjadi se&ara alamiah ketika

k"ndukt"r diputar antara kutub magnet )

Nilai sesaat dari e)m)' (ang menginduksi ke dalam k"ndukt"r dapat se&ara matematis

ditentukan "leh penggandaan level maksimum in!uksi ma"imum in!u#e! level "leh sinus

dari sudut r"tasi)

Semua sumber arus b"lak!balik (ang digunakan untuk perlengkapan !a$a bagi industri

perdagangan dan pasar d"mestik adalah dalam bentuk sinus"ida) :in&ian dari bagaimana

arus b"lak!balik dihasilkan tidak akan ditinjau kembali di sini)

1


11/13

-

3ambar 4)2) Sumber AC sinus"ida

Untuk sejumlah bentuk gel"mbang b"lak!balik , alternating waveform - merupakan

bentuk (ang ber.ariasi) Beberapa bentuk gel"mbang (ang sesuai dengan uraian (ang

diberikan di atas adalah ditunjukkan pada diagram di bawah ini

3ambar 4);) Berbagai signal AC

%elebihan listrik AC dibandingkan DC *

4) Pembangkit listrik AC lebih sederhana murah dan realistis2) $udah dipindahkan dengan menggunakan s(stem transmisi da(a jarak jauh;) $udah diputus dan aman untuk digunakan


12/13

I R2

V (

) R4

I 4

I 2

R;

I ;

ketiga resist"r bila dijadikan satu resist"r pengganti)

2) Sebuah b"la lampu tertera 400>att6220 5 apabila kita pasang pada tegangan PLN

(aitu 22056/0 H1 tentukan arus (ang mengalir pada lampu tersebut

Apabila kita lampu tersebut diatas kita pasang pada sumber tegangan

44056/0H1 tentukan pula arus (ang mengalir pada lampu

;) Sebutkan ma&am!ma&am bentuk gel"mbang AC (ang anda ketahui


13/13

2entukan perbandingan tegangan pada masing-masing resistot.

1"

bab i pendaluhuan

Documents