LEMBAR PENGESAHAN

Laporan lengkap praktikum elektronika dasar dengan judul “ARUS SETARA

THEVENIN- NORTON” disusun oleh :

Nama : Nensi Tallamma

Nim : 1212141019

Kelas : Fisika (C)

Kelompok : V1 / B2

Telah dikoreksi dan diperiksa oleh pembimbing maka dinyatakan di terima.

Makassar, Oktober 2013

Pembimbing Praktikan

Ruth Meisye kaloari Nensi Tallamma

ARUS SETARA THEVENIN- NORTON

Nensi Tallamma

Senifa Citra Lestari, Nasrul, Idawati

Fisika 2012

Abstrak

Telah dilakukan percobaan praktikum mengenai tegangan arus thevenin dan arus Norton, dimana percobaan ini bertujuan untuk melakukan pengukuran tegangan thevenin, hambatan thevenin dan arus Norton dari rangkaian sederhana. Serta menyelidiki pengaruh beban terhadap tegangan dan kuat arus output rangkaian elektronik dengan menggunakan theorema Thevenin dan Norton. Adapun hasil yang dapat disimpulkan dari percobaan ini bahwa pada kegiatan pertama tegangan sumber berbanding lurus dengan tegangan thevenin, dalam artian bahwa apabila tegangan sumber dinaikkan maka tegangan theveninnya juga meningkat, dan untuk kegiatan kedua, tegangan thevenin berbanding terbalik dengan arus nortonnya.

1. Metode dasarAda dua bentuk rangkaian setara, yaitu

rangkaian setara Thevenin dan setara

Norton. untuk theorem Thevenin

merupakan suatu theorema yang sangat

penting menyatakan bahwa untuk

sembarang rangkaian linier dengan ujung

terbuka yang terdiri dari tahanan – tahanan

dan sumber-sumber dapat digantikan

dengan rangkaian ekivalen sumber tegangan

atau rangkaian ekivalen sumber arus.

Dalam rangkaian Thevenin terdapat

tegangan Thevenin dan hambatan Thevenin.

Tegangan thevenin, VTH, didefinisikan

sebagai tegangan yang melewati terminal

beban saat hambatan beban terbuka. Karena

itu, tegangan Thevenin terkadang disebut

dengan tegangan rangkaian terbuka.

Definisinya :

Tegangan Thevenin : VTH = VOC

Dengan VOC merupakan singkatan dari

“open – Circuit Voltage”.

Hambatan Thevenin didefinisikan sebagai

hambatan yang diukur antar – terminal saat

seluruh sumber dibuat nol

(dihubungsingkat) dan hambatan beban

terbuka. Sebagai definisi :

Hambatan Thevenin : RTH = ROC

Theorema Thevenin merupakan alat bantu

aplikatif dalam dunia elektronika. Theorema

ini tidak hanya menyederhanakan

perhitungan, tetapi juga memungkinkan kita

untuk menjelaskan operasi rangkaian yang

tidak mampu dijelaskan hanya dengan

menggunakan persamaan Kirchhoff.

Arus Norton, IN, didefinisikan sebagai arus

beban saat hambatan beban dihubung

singkat. Karena ini, arus Norton terkadang

disebut juga dengan arus hubung singkat

(Short – Circuit Current, ISC). Sebagai

definisi :

Arus Norton : IN = ISC

Hambatan Norton, RN, adalah hambatan

yang diukur oleh ohmmeter pada terminal

beban saat seluruh sumber diturunkan

menjadi nol dan hambatan beban dibuka

(dilepas). Sebagai definisi :

Hambatan Norton : RN = ROC

Karena hambatan Thevenin dan hambatan

Norton memiliki definisi yang sama, maka

dapat dituliskan :

RN = RTH

Penurunan ini menunjukkan bahwa

hambatan Thevenin sama dengan hambatan

Norton. Apabila kita menghitung hambatan

Thevenin sebesar 10 k, maka hambatan

Norton juga sebesar 10 k.

Norton membuktikan bahwa dalam suatu

rangkaian akan menghasilkan tegangan

beban yang sama dengan rangkaian

sederhana. Sebagai penurunan, theorema

Norton terlihat sebagai berikut.

VL = IN (RN | | RL)

Dengan kata lain, tegangan beban sama

dengan arus Norton dikalikan dengan

hambatan Norton yang parallel dengan

hambatan beban.

Sebelumnya kita definisikan hambatan

Norton setara dengan hambatan Thevenin.

Tetapi perhatikan perbedaan posisi

hambatan : hambatan Thevenin selalu diseri

dengan sumber tegangan, sedangkan

hambatan Norton selalu parallel dengan

sumber arus.

2. Identitas Variabel

Pada kegiatan 1

a. Variabel Manipulasi : tegangan sumber

( VS )

b. Variabel Respon : Kuat Arus ( I )

c. Variabel Kontrol : Hambatan ( R )

Pada kegiatan 2

a. Variabel Manipulasi : tegangan

keluaran

b. Variabel Respon : Kuat Arus ( I )

c. Variabel Kontrol : Hambatan ( R )

VS

+

_

R1

R2

R3

VO

A

B

VS+

_

R1

R2

R3

RL

3. Defenisi operasional Variabel

Kegiatan 1

a. Tegangan sumber adalah komponen

elektronika yang dapat menghasilkan/

menyimpan arus listrik dan berguna

untuk memberikan beda potensial

pada komponen- kompone

elektronika yang dihubungkan dengan

sumber listrik. 

b. Tegangan Thevenin didefinisikan

sebagai tegangan yang melewati

terminal beban saat hambatan beban

terbuka. Karena ini, tegangan

Thevenin terkadang disebut dengan

tegangan rangkaiaterbuka.Sedangkan

Arus Norton didefinisikan sebagai

arus beban saat hambatan beban

dihubung singkat

c. Hambatan beban adalah gesekan atau

rintangan yang duberikan suatu bahan

terhadap suatu aliran arus.

d. Hambatan Thevenin adalah hambatan

yang diukur antar – terminal saat

seluruh sumber dibuat nol (dihubung

singkat) dan hambatan beban terbuka

4. Alat dan bahan

a. Resistor, 3 buah

b. Potensiometer, 1 buah

c. Power Supply 0 – 12 Vdc, 1 buah

d. Voltmeter 0 – 10 Vdc, 1 buah

e. Amperemeter 0 – 1 Adc, 1 buah

f. Papan Kit, 1 buah.

g. Kabel penghubung.

5. Prosedur kerja

a. Catatlah spesifikasi masing-masing

komponen yang anda gunakan !

b. Buatlah rangkaian seperti gambar

berikut di atas papan kit yang telah

disediakan !

c. Atur tegangan sumber sebesar 2 V

lalu ukur tegangan rangkaian buka

(VOC) antara titik A dan B tanpa beban

RL dan Arus hubung singkat (ISC)

dengan menempatkan sebuah

Ammeter melintasi A – B (VOC dan

ISC tidak diukur bersamaan!).

d. Ukur pula besar resintansi total

rangkaian dengan melepas power

supply (rangkaian dihubung singkat

pada posisi sumber dan tanpa

beban) !

e. Lakukan langkah 3 untuk tegangan

sumber 4 V, 6 V, 8 V, dan 10 V.

f. Selanjutnya pasang beban RL pada

keluaran rangkaian seperti Gambar

berikut.

g. Atur potensiometer pada posisi

minimum dan ukur tegangan keluaran

(Vo) dan arus beban (IL).

h. Lanjutkan dengan mengubah nilai RL

hingga maksimum. Catat nilai arus dan

tegangan setiap perubahan RL.

6. Data dan analisis data

a. Tabel Pengamatan

Kegiatan 1

R3 = 5600 , 5% (hijau, biru,

merah, emas)

R2 = 4700 , 5% (kuning, ungu,

merah, emas)

R1 = 270 , 5% (merah, ungu,

coklat, emas)

RTh = 5,84 k

IN = 0,06 A

Tabel 1 Hubungan antara tegangan

thevenin dan arus Norton.

Vs ( Volt ) VOC ( Volt ) IN ( mA )

2 1,69 0,28

4 3,52 0,58

6 5,39 0,92

8 7,35 1,25

10 9,20 1,56

12 11,10 1,90

Kegiatan 2

Vs = 12 V

Tabel 2. Menyelidiki pengaruh beban

terhadap V dan I

b. Analisis data

1) Analisis Perhitungan

Kegiatan 1

Secara Teori

RT h=( R1∨¿R 2)+R3

RT h=(270∨¿ 4700 )+5600

RT h=( 1

270∨¿

14700)+5600

RT h=(255 ,33)+5600

RT h=5855,33

RT h=5,85k

Secara Pengukuran

Vs

( Volt )IL

( mA )Vs

( Volt )IL

( mA )0,3 1,89 3,9 1,260,6 1,88 4,2 1,210,9 1,78 4,5 1,151,2 1,74 4,8 1,111,5 1,66 5,1 1,051,8 1,65 5,4 1,002,1 1,55 5,7 0,992,4 1,53 6,0 0,892,7 1,46 6,3 0,853,0 1,40 6,6 0,813,3 1,36 6,9 0,783,6 1,31

RT h=5,84k

%diff

|RTeori−RPraktek

rata−rata |×100%

¿|5,85−5,845,84 |× 100 %

¿|0,015,84|×100 %

¿|0,002|× 100 %= 0,2%

2) Secara Teori

V Th=R2

R1+R2

× V s

V Th=4700

270+4700× 2V

V Th=4700

270+4700× 2V

V Th=47004970

× 2V

V Th=0,95×2V

V Th=1,89V

Secara Pengukuran

V Th=1,69V

%diff

|V Teori−V Praktek

rata−rata |×100%

¿|1,89−1,691,79 |×100 %

¿| 0,21,79|× 100 %

¿|0,11|×100 %

=11 %

3. Secara Teori

I N 1=V Th1

RTh

I N 1=1,69 V5,84 k

I N 1=1,69V5840

I N 1=0,000289 A

I N 1=0,29 mA

I N 2=V Th 2

RTh

I N 2=3,52V5,84 k

I N 2=3,52 V5840

I N 2=0,000602 A

I N 2=0,60 mA

I N 3=V Th 3

RTh

I N 3=5,39 V5,84 k

I N 3=5,39V5840

I N 3=0,000922 A

I N 2=0,92 mA

I N 4=V Th4

RTh

I N 4=7,35 V5,84 k

I N 4=7,35 V5840

I N 4=0,001258 A

I N 4=0,001258 A

I N 4=1,26 mA

I N 5=V Th 5

RTh

I N 5=9,20V5,84 k

I N 5=9,20V5840

I N 5=0,001575 A

I N 5=1,58 mA

I N 6=V Th6

RTh

I N 6=11,10 V5,84 k

I N 6=11,10 V

5840

I N 6=0,001900 A

I N 6=1,90 mA

Secara Pengukuran

I N 1=0,28 mA

I N 2=0,58 mA

I N 3=0,92 mA

I N 4=1,25 mA

I N 5=1,56 mA

I N 6=1,90 mA

IN1

%diff =|I Teori−I Praktek

rata−rata |×100%

%diff =|0,29−0,280,29 |×100 %

%diff =|0,010,29|× 100 %

%diff =|0,04|× 100 %

%diff =4 %

IN2

%diff =|I Teori−I Praktek

rata−rata |×100 %

%diff =|0,60−0,580,59 |×100 %

%diff =|0,020,59|× 100 %

%diff =|0,04|× 100 %

%diff =4 %

IN3

%diff =|I Teori−I Praktek

rata−rata |×100%

%diff =|0,92−0,920,92 |×100 %

%diff =| 00,92|×100 %

%diff =0 %

IN4

%diff =|I Teori−I Praktek

rata−rata |×100%

%diff =|1,26−1,251,26 |×100 %

%diff =|0,011,26|× 100 %

%diff =|0,01|×100 %

%diff =1 %

IN5

%diff =|I Teori−I Praktek

rata−rata |×100 %

%diff =|1,58−1,561,57 |×100 %

%diff =|0,021,57|× 100 %

%diff =|0,01|×100 %

%diff =1 %

IN6

%diff =|I Teori−I Praktek

rata−rata |×100 %

%diff =|1,90−1,901,90 |×100 %

%diff =| 01,90|×100 %

%diff =0 %

2) Metode Grafik

Kegiatan 2

0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.000.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

f(x) = − 5.79381019251966 x + 11.235234214577R² = 0.997313967921862

Grafik hubungan antara tegangan dan arus linear

IL (mA)

Vo (v

olt)

7) Pembahasan

Dari hasil praktikum di atas dapat

diketahui bahwa berdasarkan secara

teori di peroleh nilai VTh secara

berurutan yakni 1,89 volt, kemudian

berdasarkan percobaan di peroleh nilai

VTh yaitu 1,69 volt. Apabila nilai ke dua

analisis tersebut dibandingkan maka

hasil perolehan data secara teori dan

praktikum tidak sesuai, hal ini bisa di

sebabkan karena kesalahan pada saat

penggunaan alat ukur dan pembacaan

alat ukur. Pada praktikum ini, alat ukur

yang digunakan adalah multimeter

digital yang sifatnya sensitive,

sehinggan nilainya gampang berubah-

ubah. Namun dapat kita simpulkan

bahwa pada kegiatan pertama apabila

Tegangan sumbernya meningkat, maka

tegangan theveninnya juga akan

meningkat, Akan tetapi pada kegiatan

ke dua apabila tegangannya meningkat

maka arusnya akan menurun.Namun

apabila data yang diperoleh dari

percobaan sangat jauh berbeda dengan

nilai teori, maka percobaan yang

dilakukan tidak berhasil.

8) Kesimpulan

Dari percobaan di atas dapat

disimpulkan bahwa pada rangkaian

setara thevenin dapat disederhanakan

dengan suatu sumber tegangan tetap

yang hanya terdiri dari satu sumber

tegangan tetap yang disusun seri dengan

hambatan ekuivalennya.

Untuk rangkain setara Norton

hanya terdiri dengan arus tetap yang

paralel dengan hambatan ekuivalennya.

Untuk memperoleh arus Norton

maka keluran dihubung singkat,

sedangkan untuk mengukur hambatan

ekuivalennya, maka dihubung singkat

sumber dan tegangan thevenin, diukur

pada keluaran setelah hambatan

bebannya di lepas.

9) Daftar pustaka

Malvino, A.P. (2003). Prinsip-Prinsip Elektronika, Buku 1, Jakarta : Salemba Teknika.Sutrisno. (1986). Elektronika, Teori dan Penerapannya, Jilid 1. Bandung : Penerbit ITB.