hukum- kirchoff i & ii

HUKUM KIRCHOFF I & IIDalam Simulasi ini terdapat 4 ( empat ) Worksheet :

1. Worksheet " K I ", berisi :1.1. Menghitung Arus Total dari Percabangan Saluran listrik

- Pilihan-pilihan yang tersedia di dalam Combo ( ) yaitu,

> Arus : 50 ; 60 ; 70 ; 80 ; 90 ; 100

> Kondisi Cos Q Beban : Lead ; Lag

- Diagram Rangkaian Beban

- Diagram Vektor ARUS

1.2. Menghitung ARUS NETRAL dari beban 3 FASA


> Arus : 150 ; 160 ;170 ; 180 ; 190 ; 200


2. Worksheet " K II ", berisi :

Menghitung TEGANGAN BEBAN dan RUGI TEGANGAN.


> R penghantar : 1,5 ; 1,2 ; 1 ; 0,8 ; 0,6 ; 0,3 ; 0,2

> Arus : 10 ; 15 ;20 ; 25; 30 ; 40 Amp


- Diagram Vektor Tegangan

3 Worksheet " K I,K II. P ", berkaitan dengan Worksheet " K I,K II. V ",

Berisi,

Hitungan TEGANGAN BEBAN, ARUS BEBAN dan RUGI TEGANGAN.




4 Worksheet " K I,K II. V ", berkaitan dengan Worksheet " K I,K II, P "

Berisi,





> Cos j Beban : 0,5 ; 0,6 ; 07 ; 0,8 ; 0,9 ; 1

> Cos j Beban : 0,5 ; 0,6 ; 07 ; 0,8 ; 0,9 ; 1

> Cos j Sumber : 0,7 ; 0,75 ; 0,8 ; 0,85 ; 0,9 ; 1

> R penghantar : 0,2 ; 0,15 ; 0,12 ; 0,1. Ohm

> BEBAN TERPASANG : 300 ; 600 ; 900 ; 1.200 ; 1.500 WATT.

> Cos j BEBAN TERPASANG : 0,7 ; 0,75 ; 0,8 ; 0,85 ; 0,9 ; 1

> R penghantar : 0,2 ; 0,15 ; 0,12 ; 0,1. Ohm

> BEBAN TERPASANG : 300 ; 600 ; 900 ; 1.200 ; 1.500 WATT.

> Cos j BEBAN TERPASANG : 0,7 ; 0,75 ; 0,8 ; 0,85 ; 0,9 ; 1

1

1. Menghitung ARUS TOTAL dari percabangan saluran listrik.

60 Amp.

1 Lag

100 Amp. 209.62

0.5 Lag 0.76

70 Amp.

0.7 Lag

Uraian I Sudut I Sudut φ

60.00 1.00 Lag 0.00 0.00 0.00 60.00 0.00

100.00 0.50 Lag -60.00 60.00 -0.87 50.00 -86.60

70.00 0.70 Lag -45.57 45.57 -0.71 49.00 -49.99

209.62 0.76 Lag -40.66 40.66 -0.65 159.00 -136.59

CONTOH PERHITUNGAN HUKUM KIRCHOFF I

2. Menghitung ARUS NETRAL dari beban 3 FASA

PERHITUNGAN ARUS NETRAL

URAIAN R S T N

V : 220 220 220 -----

90 -30 -150 -----

V X : 0.00 190.53 -190.53 -----

V Y : 220.00 -110.00 -110.00 -----

I : 150 150 150 116.19

0.70 0.70 1.00 -----

45.57 45.57 0.00 -----

44.43 -75.57 -150.00 -82.79

I1 =

Cos φ1 =

I2 = IT =

Cos φ2 = Cos φT =

I3 =

Cos φ3 =

Cos φ (Lead/Lag) Sin∟I I R I X

I1 =

I2 =

I3 =

IT =

Sdt VX :

Cos j :

Sdt j :

Sdt IX :

VR VS VT IR IS IT In is it

VR

VT

120O

120O

+Y

M13

Sdt q = Sdt V - Sdt I

Q13

= I x Cos q

S13

= I x Sin q

C26

= V x Cos VX

C27

= V x Sin VX

C33

= Sudut VX - Sudut φ

K33

= Tgn -1 ( IY/IX )

1

CONTOH PERHITUNGAN HUKUM KIRCHOFF I

VR VS VT IR IS IT In is it

VS

120O

+X

I1 I2 I3 It

2

CONTOH PERHITUNGAN HUKUM KIRCHOFF II

1. Menghitung TEGANGAN BEBAN dan RUGI TEGANGAN.

R penghantar = 0.80 Ω

I = 30 Amp.Sudut : 0.00

V B-C = 183.87V A-D = 220 V. Cosφ = 0.70Cosφ = 0.80

R penghantar = 0.80 Ω

O

BE

BA

N

A B

D C

V A-B V B-C V C-D V A-D

Y

CONTOH PERHITUNGAN HUKUM KIRCHOFF I & II ( Menghitung TEGANGAN BEBAN, ARUS BEBAN dan RUGI TEGANGAN di PENGHANTAR )

R pengh : AB, BC, CD, DE, EF, FG, GH, HI, IJ, JK, KL = 0.20

34.46 29.31

Cosφ : 0.82 5.26 A 9.44 A

Bbn t'psg (W) : 7,200 Cosφ : 0.90 Cosφ : 0.60

Bbn t'pki (W) : 6,240.1

220 V

Bbn t'psg : 1,200 W Bbn t'psg : 1,500 W

Cosφ t'psg : 0.90 Cosφ t'psg : 0.60

Bbn t'pki : 989 W Bbn t'pki : 1,132 W

208.8 V 199.8 V

BEBAN terpasang ( LAMPU )

LOKASI di P ( watt ) Cosφ Sdtφ

Rmh 1 1,200 0.90 25.84

Rmh 2 1,500 0.60 53.13

Rmh 3 1,500 0.70 45.57

Rmh 4 1,500 0.80 36.87

Rmh 5 1,500 0.90 25.84

PERHITUNGAN ARUS, TEGANGAN dan BEBAN

- Persamaan Loop -

I Total : I BC :

I 1 : I 2 :

VAL =

V BK = V CJ =

A

Rmh1

Rmh2

JL K

CBL.1

L.2

Pers Loop I :

Pers Loop II :

Pers Loop III :

Pers Loop IV :

Pers Loop V :

Loop 1 Loop 2 Loop 3 Loop 4

x y x y x y x y

I1 36.108 17.3 0.4 0.0 0.4 0.0 0.4 0.0

I2 0.4 0.0 13.5 16.9 0.8 0.0 0.8 0.0

I3 0.4 0.0 0.8 0.0 18.5 17.6 1.2 0.0

I4 0.4 0.0 0.8 0.0 1.2 0.0 24.2 16.9

I5 0.4 0.0 0.8 0.0 1.2 0.0 1.6 0.0

Matriks IMPEDANSI

36.1 0.4 0.4 0.4 0.4 -17.3 0.0 0.0 0.0 0.0

0.4 13.5 0.8 0.8 0.8 0.0 -16.9 0.0 0.0 0.0

0.4 0.8 18.5 1.2 1.2 0.0 0.0 -17.6 0.0 0.0

0.4 0.8 1.2 24.2 1.6 0.0 0.0 0.0 -16.9 0.0

0.4 0.8 1.2 1.6 30.6 0.0 0.0 0.0 0.0 -13.8

17.3 0.0 0.0 0.0 0.0 36.1 0.4 0.4 0.4 0.4

0.0 16.9 0.0 0.0 0.0 0.4 13.5 0.8 0.8 0.8

0.0 0.0 17.6 0.0 0.0 0.4 0.8 18.5 1.2 1.2

0.0 0.0 0.0 16.9 0.0 0.4 0.8 1.2 24.2 1.6

0.0 0.0 0.0 0.0 13.8 0.4 0.8 1.2 1.6 30.6

ARUS

Uraian

VAL = I1.(2Rp+Z1) + I2.(2Rp) + I3.(2Rp) + I4.(2Rp) + I5.(2Rp)

VAL = I1.(2Rp) + I2.(4Rp+Z2) + I3.(4Rp) + I4.(4Rp) + I5.(4Rp)

VAL = I1.(2Rp) + I2.(4Rp) + I3.(6Rp+Z3) + I4.(6Rp) + I5.(6Rp)

VAL = I1.(2Rp) + I2.(4Rp) + I3.(6Rp) + I4.(8Rp+Z4) + I5.(8Rp)

VAL = I1.(2Rp) + I2.(4Rp) + I3.(6Rp) + I4.(8Rp) + I5.(10Rp+Z5)

I Tot I 1 I BC I 2 I CD I 3 I DE I 4 I EF

I 34.5 5.3 29.3 9.4 20.2 7.8 12.5 6.7 5.9

Sdt I -34.6 -23.7 -36.6 -48.9 -30.8 -39.9 -25.2 -30.5 -19.1

28.4 4.8 23.5 6.2 17.3 6.0 11.3 5.8 5.6

-19.6 -2.1 -17.5 -7.1 -10.3 -5.0 -5.3 -3.4 -1.9

BEBAN TERPAKAI PER RUMAH

URAIANV I

(Volt) (Amp)

Rmh 1 208.80 5.26

Rmh 2 199.79 9.44

Rmh 3 193.23 7.83

Rmh 4 188.95 6.70

Rmh 5 186.83 5.89

BEBAN220.00 34.46

SUMBER

1 0.2

0.15

0.12

0.1

IX

IY


Ω

20.19 12.52 5.89

7.83 A 6.70 A 5.89

Cosφ : 0.70 Cosφ : 0.80 Cosφ : 0.90

Bbn t'psg : 1,500 W Bbn t'psg : 1,500 W Bbn t'psg : 1,500

Cosφ t'psg : 0.70 Cosφ t'psg : 0.80 Cosφ t'psg : 0.90

Bbn t'pki : 1,059 W Bbn t'pki : 1,012 W Bbn t'pki : 990

193.2 V 188.9 V 186.8

BEBAN terpasang ( LAMPU )

Sdtφ Sinφ S ( VA ) Z ( Ω ) R jX

25.84 0.44 1,333.33 39.68 35.71 17.29

53.13 0.80 2,500.00 21.16 12.70 16.93

45.57 0.71 2,142.86 24.69 17.28 17.63

36.87 0.60 1,875.00 28.21 22.57 16.93

25.84 0.44 1,666.67 31.74 28.57 13.84

PERHITUNGAN ARUS, TEGANGAN dan BEBAN

- Persamaan Loop -

I CD : I DE : I EF :

I 3 : I 4 : I 5 :

V DI = V EH = V FG =

Rmh3

Rmh4

Rmh5

D E F

GHI

L.3 L.4 L.5

Loop 5 TEGANGAN SUMBER

x y V SDT Vx Vy

0.4 0.0 220 0.00 220 0.00

0.8 0.0 220 0.00 220 0.00

1.2 0.0 220 0.00 220 0.00

1.6 0.0 220 0.00 220 0.00

30.6 13.8 220 0.00 220 0.00

Matriks INVERSE IMPEDANSI V

0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 220

0.00 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.04 0.00 0.00 0.00 220

0.00 0.00 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.03 0.00 0.00 220

0.00 0.00 0.00 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.00 220

0.00 0.00 0.00 0.00 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 220

-0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 -0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.03 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 -0.03 0.00 0.00 0.00 0.00 0.03 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 -0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.03 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.03 0.00

ARUS TEGANGAN

Uraian

+ I2.(2Rp) + I3.(2Rp) + I4.(2Rp) + I5.(2Rp)

I1.(2Rp) + I2.(4Rp+Z2) + I3.(4Rp) + I4.(4Rp) + I5.(4Rp)

I1.(2Rp) + I2.(4Rp) + I3.(6Rp+Z3) + I4.(6Rp) + I5.(6Rp)

I1.(2Rp) + I2.(4Rp) + I3.(6Rp) + I4.(8Rp+Z4) + I5.(8Rp)

I1.(2Rp) + I2.(4Rp) + I3.(6Rp) + I4.(8Rp) + I5.(10Rp+Z5)

I 5 VAL VAB-KL VBK VBC-JK VCJ VCD-IJ VDI VDE-HI VEH

5.9 V 220 13.8 209 11.7 200 8.1 193 5.0 189

-19.1 Sdt V 0.0 -34.6 2.1 -36.6 4.3 -30.8 5.6 -25.2 6.4

5.6 220 11.3 209 9.4 199 6.9 192 4.5 188

-1.9 0.00 -7.8 7.8 -7.0 14.8 -4.1 19.0 -2.1 21.1

BEBAN TERPAKAI PER RUMAH

Sdt φ Cos φ P S

(W) (VA)

25.84 0.90 988.99 1098.88

53.13 0.60 1131.80 1886.33

45.57 0.70 1058.78 1512.54

36.87 0.80 1012.34 1265.42

25.84 0.90 989.73 1099.70

34.61 0.82 6,240.1 7,582.0

VX

VY


VR

10 6

A 300 15

600 20

1000 25

1500 30

2000 40

W

W

0.7 5

0.75

0.8

V

150

300 4 0.5 5

600 5 0.6 2

900 5 0.7 3

1200 5 0.8 4

1500 5 0.9 5

1

Rmh5

F

G

I

4.819

6.21

6

5.773

5.561

-2.11

-7.11

-5.03

-3.4

-1.93

TEGANGAN

VEF-GH VFG

2.4 187

-19.1 6.7

2.2 186

-0.8 21.9

CONTOH PERHITUNGAN HUKUM KIRCHOFF I & II ( VEKTOR ARUS dan VEKTOR TEGANGAN )

R pengh : AB, BC, CD, DE, EF, FG, GH, HI, IJ, JK, KL = 0.20 Ω

34.46 20.16

Cosφ : 0.82 5.26 A 9.44 ABbn t'psg (W) : 7,200 Cosφ : 0.90 Cosφ : 0.60 Cosφ :

Bbn t'pki (W) : 6,240

220 VBbn t'psg : 1,200 W Bbn t'psg : 1,500 W Bbn t'psg :

Cosφ t'psg : 0.90 Cosφ t'psg : 0.60 Cosφ t'psg :Bbn t'pki : 989 W Bbn t'pki : 1,132 W Bbn t'pki :

212.5 V 206.0 V

I Total : I BC : I CD :

I 1 : I 2 :

VAL =

VBK = VCJ =

0 5 10 15 20 25 30

-21.00

-18.00

-15.00

-12.00

-9.00

-6.00

-3.00

0.00

3.00Diagram VEKTOR ARUS

I Tot I 1 I BC I 2 I CD I 3 I DE I 4 I 5

A

Rmh1

Rmh2

JL K

CB

Uraian I Sdt I IX Iy

5.26 -23.69 4.82 -2.11

9.44 -48.88 6.21 -7.11

7.83 -39.94 6.00 -5.03

6.70 -30.46 5.77 -3.40

5.89 -19.12 5.56 -1.93

34.46 -34.61 28.36 -19.58

Sdt φ = 34.61 Cos φ = 0.82

ARUS

X 0.00 0.00 4.82 4.82 11.03 11.03 17.03 17.03 22.80

28.36 4.82 28.36 11.03 28.36 17.03 28.36 22.80 28.36

Y0.00 0.00 -2.11 -2.11 -9.23 -9.23 -14.25 -14.25 -17.65

-19.58 -2.11 -19.58 -9.23 -19.58 -14.25 -19.58 -17.65 -19.58

TEGANGAN

KIRCHOFF I ( Σ I = 0 )

ITotal = I1 + I2 + I3 + I4 + I5

I 1

I 2

I 3

I 4

I 5

I Tot


0 5 10 15 20 25 30

-21.00

-18.00

-15.00

-12.00

-9.00

-6.00

-3.00

0.00



I48

= I x Cos ∟I

K48

= I x Sin ∟I

E55

= ∟V - ∟ I

X 0.00 0.00 11.35 11.35 20.76 20.76 27.70 27.70 32.23 32.23 34.46

220.00 11.35 220.00 20.76 220.00 27.70 220.00 32.23 220.00 34.46 220.00

Y0.00 0.00 -7.83 -7.83 -14.82 -14.82 -18.95 -18.95 -21.08 -21.08 -21.86

0.00 -7.83 0.00 -14.82 0.00 -18.95 0.00 -21.08 0.00 -21.86 0.00

VAL VAB-KL VBK VBC-JK VCJ VCD-IJ VDI VDE-HI VEH VEF-GH VFG


14.61 13.03 6.12

7.83 A 6.70 A 5.89 ACosφ : 0.70 Cosφ : 0.80 Cosφ : 0.90

Bbn t'psg : 1,500 W Bbn t'psg : 1,500 W Bbn t'psg : 1,500 WCosφ t'psg : 0.70 Cosφ t'psg : 0.80 Cosφ t'psg : 0.90

Bbn t'pki : 1,059 W Bbn t'pki : 1,012 W Bbn t'pki : 990 W

201.1 V 196.6 V 194.4 V

I DE : I EF :

I 3 : I 4 : I 5 :

VDI = VEH = VFG =

0 5 10 15 20 25 30

-21.00

-18.00

-15.00

-12.00

-9.00

-6.00

-3.00

0.00



0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

-225.00

-200.00

-175.00

-150.00

-125.00

-100.00

-75.00

-50.00

-25.00

0.00

25.00Diagram VEKTOR TEGANGAN

VAL VAB-KL VBK VBC-JK VCJ VCD-IJ VDI VDE-HI VEH

VEF-GH VFG

Rmh3

Rmh4

Rmh5

D E F

GHI

Uraian V Sdt V VX Vy

9.61 -37.53 7.62 -5.86

8.06 -34.76 6.62 -4.60

5.84 -28.64 5.13 -2.80

5.21 -27.01 4.64 -2.37

2.45 -20.97 2.29 -0.88

194.39 4.87 193.69 16.50

220.00 0.00 220.00 0.00

KIRCHOFF II ( E = Σ ( I x Z )VAL = VAB-KL + VBC-JK + VCD-IJ + VDE-HI + VEF-GH + VFG

VAB-KL

VBC-JK

VCD-IJ

VDE-HI

VEF-GH

VFG

VAL

0 5 10 15 20 25 30

-21.00

-18.00

-15.00

-12.00

-9.00

-6.00

-3.00

0.00



0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

-225.00

-200.00

-175.00

-150.00

-125.00

-100.00

-75.00

-50.00

-25.00

0.00



VEF-GH VFG

V48

= V x Cos ∟V

X48

= V x Sin ∟V


31

50 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

-225.00

-200.00

-175.00

-150.00

-125.00

-100.00

-75.00

-50.00

-25.00

0.00



VEF-GH VFG

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

-225.00

-200.00

-175.00

-150.00

-125.00

-100.00

-75.00

-50.00

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hukum- kirchoff i & ii

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