Laboraturium Pengukuran Sistem Tenaga

I. TUJUAN Selesai praktikum mahasiswa dapat membuat rangkaian penggantu Thevenin dan dapat membuktikan aplikasi teorema Thevenin dengan benar untuk mencari arus pada salah satu cabang rangkaian.

II. TEORIMenurut Thevenin : Suatu rangkaian atau sistem aktif yang linier dan berkutub dua, dapat digunakan dengan sebuah sumber tegangan tidak ideal, yaitu sumber tegangan yang terdiri dari pembangkit tegangan dan sebuah tahanan dalam yang terhubung seri dengan pembangkit tegangan, seperti terlihat digambar 1 dan gambar 2.

Gambar 1. Sistem aktif linier berkutub 2 dengan beban RL

Rangkaian pengganti untuk rangkain dc :

Gambar 2. Rangkaian Thevenin dc

VT disebut V. Thevenin adalah besarnya beda tegangan antara terminal a dengan b pada keadaan a-b terbuka (open circuit).VT = Vab.oc = Voc

RT disebut R. Thevenin adalah besarnya resistansi (tahanan) sistem atau rangkaian dilihat dari terminal a-b pada keadaan a-b terbuka (open circuit) dimana sumber didalamnya digantikan dengan tahanan dalamnya.RT = Rab.oc = Roc

Rangkaian pengganti untuk rangkaian ac dengan beban RL :

Gambar 3. Rangkaian Thevenin ac

Bila bebal RL terpasang pada terminal a-b, arus beban yang mengalir adalah:IL = = Dalam aplikasi Thevenin digunakan untuk menghitung rangkaian arus pada salah satu cabang suatu rangkaian dan perhitungan transfer daya maksimum.

III. PERALATAN DAN BAHAN/KOMPONEN YANG DIGUNAKAN1. Power supply dc/ac 2 buah2. Amperemeter (multimeter)1 buah3. Voltmeter (multimeter)1 buah4. Variable resistor 1 k1 buah5. Resistor: 56, 5watt1 buah 100, 5watt1 buah 150, 5watt1 buah6. Papan percobaan atau kit percobaan1 buah7. Kabel penghubung secukupnya.

IV. LANGKAH KERJA1. Buat rangkaian gambar 4.

Gambar 4. Rangkaian dc

2. Atur tegangan sumber 1 (Vs.1) sebesar 12 volt dan sumber tegangan 2 (Vs.2) sebesar 6 volt.3. Catat harga pada RL dan masukan pada tabel.4. Pada keadaan bertegangan buka RL dan ukur tegangan Vab, hasilnya masukkan pada tabel.5. Matikan kedua sumber lalu hubung singkat kedua terminal dari sumber 1 dan sumber 2 (dianggap Rd.1 = 0 dan Rd.2 = 0), ukur tahanan rangkaian pada terminal a-b (a-b dalam keadaan terbuka (open circuit), masukkan hasilnya pada tabel.6. Buat rangkaian pada tabel 5.7. Atur variable resistor sehingga menghasilkan tahanan sebesar tahanan hasil pengukuran pada langkah 5 (sama dengan RT).

Gambar 5. Rangkaian Thevenin dc.8. Atur tegangan VT sehingga menghasilkan tegangan Vab pada keadaan saklar terbuka sama dengan tegangan Vab hasil pengukuran langkah 4.9. Masukan saklar dan ukur arus pada beban, hasilnya masukan pada tabel.10. Selesai percobaan bereskan alat-alat.

V. TABEL DATA HASIL PERCOBAAN

Vs1(Volt)Vs2(Volt)IL rangkaian 4RT ()VT (Volt)IL rangkaian 5

HitungDiukurHitungDiukurHitungDiukurHitungDiukur

12673826061.49,61182.7682

61256706061.47.2966.370

12121021026061.41212,02100102

VI. TUGAS DAN PERTANYAAN1. Bandingkan hasil pengukuran dengan hasil perhitungan arus beban IL pada gambar 4. Jelaskan!2. Bandingkan hasil pengukuran dengan hasil perhitungan arus beban IL pada gambar 5. Jelaskan!3. Hitung arus pada RL dari rangkaian di bawah ini dengan teorema Thevenin.

4. Buat kesimpulan dari hasil percobaan di atas.

VII. JAWABAN1. Hasilnya tidak berbeda jauh antara hasil pengukuran dan hitungan sehingga dapat membuktika teorema Thevenin. hasil dapat akurat karena pengururan yang di ukur sesuai dengan rangkaian yang tertera. 2. Hasilnya juga tidak berbeda jauh atau relatif sama karena RTH = R1//R2 hal itu membuktikan hukum persamaan Thevenin.3.

Vth = Vab.ocVth = Vac + VcbVth = I.R1 + VcbVth = 1 A.100 + 24VVth = 124VRth = 100I = = = 0,8

4. Kesimpulan

Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung