LISTRIK DINAMIS (Lanjutan) Listrik mengalir Ni’matut Tamimah Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya (PPNS)

Jembatan Wheatstone R1.R4 = R2.R3 Sehingga RAB menjadi : B A Hitung Rangkaian pengganti AB Rs1 R2=8Ω R1=2Ω R3=3Ω R4=12Ω B R5=24Ω A Rs2 Rs1= R1 + R2 Rs2= R3 + R4 Rs1= 2 + 8 Rs2= 3 + 12 Rs1= 10 Ω Rs2= 15 Ω 1 1 1 RAB Rs1 Rs2 1 5 RAB 30 Syarat Jembatan dalam keadaan seimbang : = + = R1.R4 = R2.R3 1 1 1 RAB 10 15 RAB = 6Ω = + Jika Syarat itu terpenuhi, maka R5 diabaikan

Transformasi delta Y R1.R4 = R2.R3 Sehingga RAB diubah menjadi : Rb Ra Rc Hitung Rangkaian pengganti AB R2=8Ω R1=2Ω R3=4Ω R4=12Ω B R5=4Ω A Ra = R1.R3 R1+R3+R5 Rb = R1.R5 R1+R3+R5 Syarat Jembatan seimbang tidak terpenuhi : Rc = R3.R5 R1+R3+R5 R1.R4 = R2.R3 Jika Syarat tidak terpenuhi, maka R5 tidak dapat diabaikan

RAB= 5.26 Ω Maka : 0.8 Rs1= 10.8 Ω Rs2= 7.6 Ω 0.8 1.6 A B (2)(4) 2+4+4 Rs1= Rb + R2 Rs2= Rc + R4 = 0.8 Rs1= 0.8 + 10 Rs2= 1.6 + 6 Rs1= 10.8 Ω Rs2= 7.6 Ω Rb = (2)(4) 2+4+4 = 0.8 1 1 1 Rp Rs1 Rs2 1 18.4 Rp 82.08 = + = Rc = (4)(4) 2+4+4 = 1.6 1 1 1 Rp 10.8 7.6 Rp = 4,46Ω = + A R2=8Ω R4=12Ω B Rs1 Rb Ra Rc Rs2 Maka : RAB= Ra + Rp RAB= 0.8 Ω + 4.46Ω RAB= 5.26 Ω

Hukum II Kirchoff: Hukum Tegangan Kirchoff Jumlah GGL dan Tegangan Jepit Dalam suatu Rangkaian Tertutup sama dengan Nol Perhatian! Bila arus sesuai dengan arah lintasan tertutup yang diambil, maka I bertanda positif (+). Bila arah arus berlawanan dengan arah lintasan tertutup yang diambil, maka I bertanda negatif (—). Untuk gaya gerak listrik atau gglnya bila arah lintasan dari kutub positif ke kutub negatif, maka ggl (E) bertanda positif (+). Sedangkan pada saat arah lintasan dari kutub negatif ke kutub positif maka E bertanda negatif (—).  

Ilustrasi Hukum Kirchoff II (Kirchoff’s Voltage Law (KVL) VSUMBER-(VR1+VR2+VR3)=0 VSUMBER=VR1+VR2+VR3 dimana: VRn=I.Rn ; VRn = tegangan jatuh pada beban Rn sehingga: VR1=I.R1 ; VR1 = tegangan jatuh pada beban R1 VR2=I.R3 ; VR2 = tegangan jatuh pada beban R2 VR3=I.R3 ; VR3 = tegangan jatuh pada beban R3

Pada rangkaian seri, arus yang mengalir pada masing-masing beban sama besarnya dengan arus pada rangkaian. I = IR1 = IR2 = IR3

CONTOH SOAL 1 (KVL): 1. Diketahui : Gambar seperti di bawah : R1 = 2 Ohm R2 = 3 Ohm E = 10 Ohm Ditanya : a. I =…? b. VAB = … ?   Jawab : Diambil lintasan seperti panah, VAB + VBC + VCD + VDA = 0 I R1 + I R2 + 0 - E = 0 I ( 2 + 3) - 10 = 0 51 - 10 = 0 I = 2 A VAB = I R1 VAB = 2 x 2 = 4 V

CONTOH SOAL 2 : Ditanya : I1, I2, dan I3 ? Jawab : 2. Diketahui : E1 = 4V ; E2 = 6V ; R1=2 Ω ;R2 = 3 Ω dan R4 = 4 Ω. Gambar seperti di bawah : Ditanya : I1, I2, dan I3 ? Jawab :  Lihat Lintasan I VAB + VBE + VEF + VFA = 0 I R1 + I3 R3 + 0 - E1 = 0 I R1 + ( I1 + I2 ) R3 - E1 = 0 I R1 + I R2 + I R3 - E1 = 0 I1 ( R1 + R3) + I2 R3 - E1 = 0 I1 ( 2 + 1 ) + 4 I2 - 4 = 0 3I1 + 4 I2 = 4 ……………….. (1) Lihat Lintasan II VBE + VDE + VDC + VCB = 0 I3 R3 + 0 - E2 + I2 R2 = 0 (I1 + I2) R3 + I2 R2 - E2 = 0 I1 R3 + I2 R3 + I2 R2 - E2 = 0 I1 R3 + I2 (R2 + R3) - E2 = 0 I1 + 5I2 = 6 ...................................... (2) (1) 3I1 + 4I2 = 4I x 1I --> 3I1 + 4I2 = 4 (2) I1 + 5I2 = 6I x 3I --> 3I1 + 15I2 = 18 ---------------------------------------------------- - 0 - 11I2 = 14 I2 = -14 : -11 = 1,27 A Harga I2 dimasukkan persamaan (2) I1 + 5I2 = 6 I1 + 5 (1,27) = 6 I1 + 6,36 = 6 I1 = -0,36 A Jadi I3 = I1 + I2 = 1,27 - 0,36 = 0,91 A

Contoh soal 3 Tentukan besar arus yang melewati tiap-tiap cabang penghantar! R1 =2Ω R4 =2Ω E3 =3V R3 =2Ω E1 =3V E2 =6V R5 =2Ω R2 =2Ω

Loop II Loop I I2 = I1 + I3 I3 = I2 - I1 2 I2 + 4 I3 = 3 R4 =2Ω R1 =2Ω E3 =3V R3 =2Ω R3 =2Ω i2 I2 = I1 + I3 I3 = I2 - I1 2 I2 + 4 I3 = 3 E1 =3V E2 =6V E2 =6V 2 I2 + 4 (I2 - I1) = 3 -4 I1 + 6 I2 = 3 (3) R5 =2Ω R2 =2Ω SUBTITUSI (1) DAN (3) E1 – E2 + I1(R1+R2) + I2R3 = 0 I1 = 3/8 A 4 I1 + 2 I2 = 3 3 – 6 + I1(2+2) + I2(2) = 0 -4 I1 + 6 I2 = 3 + I3 = I2 - I1 4 I1 + 2 I2 = 3 (1) 8 I2 = 6 I3 = I2 - I1 E3 – E2 + I3(R4+R5) + I2R3 = 0 I2 = ¾ A I3 = (¾)- (3/8) 3 – 6 + I3(2+2) + I2(2) = 0 4 I1 + 2 (¾) = 3 I3 = 3/8 A 2 I2 + 4 I3 = 3 (2)

7.4 Energi dan Daya Listrik Energi Listrik Daya Listrik Contoh : Pada sebuah lampu pijar tertera 100 W, 220 V. Tentukan hambatan lampu tsb ! Lampu pijar dari 60 W, 220 V, dipasang pada tegangan 110 V, tentukan daya yg dapakai lampu tsb !

Contoh soal dan Pembahasan