By. Sri Heranurweni, ST.MT. ELEMEN PASIF By. Sri Heranurweni, ST.MT.

PENDAHULUAN (1) Ketika energi listrik disuplai menuju ke suatu elemen rangkaian, maka akan menimbulkan respon satu atau lebih diantara ke-3 hal di bawah ini : Jika energi dikonsumsi, maka elemen itu disebut RESISTOR murni, Jika energi disimpan dalam bentuk medan magnetik, elemen itu disebut INDUKTOR murni, Jika energi disimpan dalam bentuk medan listrik/elektrik, elemen itu disebut KAPASITOR murni.

PENDAHULUAN (2) Rangkaian listrik scr praktis dpt memiliki lebih dari satu macam sifat seperti tersebut di atas atau bahkan menunjukkan ketiga sifat di atas secara bersamaan, dengan salah satu sifat yg lebih dominan. Sebagai contoh : kumparan dpt dirancang untuk mempunyai induktansi tinggi, tetapi kawat penghantar dimana kumparan tersebut dihubungkan mempunyai nilai resistansi, shg kumparan mempunyai 2 sifat(induktor dan resistor).

RESISTANSI R (1) Perbedaan potensial v(t) yg melintasi terminal resistor murni searah dengan arus yg melaluinya. Konstanta proporsional R disebut resistansi dari resistor dan dinyatakan dlm volt/ampere atau ohm.

RESISTANSI R (2) Jika ditinjau dari kuantitasnya, ada 2 kemungkinan yg dpt terjadi pd v(t) dan i(t) : Konstan terhadap waktu (V, I) Berubah terhadap waktu (v, i) Untuk nilai yg berubah terhadap waktu, jika bentuk gelombangnya berupa gel. Sinusoidal, maka nilai tegangan dan arus maksimum dinyatakan dengan subscript (Vm, Im) i(t) v(t)

INDUKTANSI L (1) Ketika arus dalam suatu rangkaian berubah, maka fluks magnetik yg timbul pd jaringan rangkaian yg sama juga berubah. Perubahan fluks ini menyebabkan gaya gerak listrik v terinduksi dalam rangkaian. Induksi gaya gerak listrik v proporsional dengan rerata waktu terhadap perubahan arus, jika permeabilitas konstan. Konstanta proporsionalitas Induktansi disebut Induktansi Diri atau Induktansi rangkaian. i(t) v(t)

INDUKTANSI L (2) Rumus Induktansi dalam rangkaian : Satuan : v(t) = volt (V) di/dt = ampere/second(A/s) L = volt-second/ampere(V-s/A) = H (henry) Yg disebut dengan induktansi diri 1 H adalah jika gaya gerak listrik 1V diinduksikan di dalam rangkaian ketika arus berubah sebesar 1A/s.

KAPASITANSI C (1) Perbedaan potensial v di antara terminal-terminal suatu kapasitor, proporsional dengan muatan q di dalamnya. Konstanta proporsionalitas C disebut Kapasitansi kapasitor, dirumuskan :

KAPASITANSI C (2) Satuan : q (t) = C (coulomb) v (t) = V (volt) i(t) = A (ampere) C = C/V (coulomb/volt) = farad Kapasitor mempunyai kapasitansi 1 farad, jika muatan sebesar 1 coulomb berpindah di antara kedua plat konduktor(dielektrik)-nya sebesar 1 volt.

Σ ARUS MASUK = Σ ARUS KELUAR HUKUM KIRCHHOFF (1) JUMLAH ARUS YG MASUK KE SUATU TITIK CABANG SAMA DENGAN JUMLAH ARUS YG MENINGGALKAN TITIK CABANG. Σ ARUS MASUK = Σ ARUS KELUAR i3 i1 i4 i2 i5

HUKUM KIRCHHOFF (2) Persamaan Matematis : Hukum Kirchhoff I ini sering disebut dengan Hukum Kirchhoff Arus (KCL= Kirchhoff Current Law)

HUKUM KIRCHHOFF (3) JUMLAH TEGANGAN SEPANJANG JALUR (LOOP) TERTUTUP DARI SUATU RANGKAIAN LISTRIK HARUS SAMA DENGAN NOL. Persamaan matematis : i

ΣSUMBER TEGANGAN = ΣJATUH TEGANGAN HUKUM KIRCHHOFF (4) Dapat dikatakan bhw jumlah aljabar beda potensial di sekitar loop tertutup adalah nol. Untuk sumber tegangan yg lebih dari 1 (satu), ketika tdk ada kesepakatan arah, maka tegangan sumber dianggap + (positif) jika diasumsikan searah dengan arah arus. ΣSUMBER TEGANGAN = ΣJATUH TEGANGAN

RESPON RANGKAIAN TERHADAP ELEMEN TUNGGAL TEGANGAN ELEMEN ARUS ELEMEN Resistansi R Induktansi L Kapasitansi C

CONTOH SOAL (1) Diketahui rangkaian listrik seperti di bawah ini, dimana V=45V. Tentukan arus, jatuh tegangan melintas resistor, dan daya pd masing-masing2 resistor! Solusi : sesuai dengan HKT, maka I

CONTOH SOAL (2) Jatuh tegangan pd resistor, Daya pd masing-masing resistor,

CONTOH SOAL (3) Suatu arus IT terbagi antara 2 cabang paralel yg mempunyai resistansi R1 & R2. Tentukan formula (rumusan) untuk mencari nilai I1 &I2

CONTOH SOAL (4) Maka formula untuk mencari I1 dan I2,

CONTOH SOAL (5) Dua sumber tegangan VA & VB berada dlm satu rangkaian. Jelaskan perhitungan dayanya. Solusi : Σ potensial naik = Σ potensial turun

CONTOH SOAL (6) Daya yg dikirim oleh VA, Daya yg dikirim oleh VB,

REFERENSI Schaum’s Outline Series, Electric Circuits : Chapter 1, McGraw-Hill Book Comp., 1965. Pdf-Search Engine : Rangkaian Arus Searah dan Hukum Kirchhoff.