Time Domain #5

Analisis Rangkaian Listrik Di Kawasan Waktu Pelajaran #5 Oleh Sudaryatno Sudirham

Isi Pelajaran #5 Metoda Analisis Dasar Reduksi Rangkaian Unit Output Superposisi Thevenin, Norton Metoda Analisis Umum Tegangan Simpul Arus Mesh

Metoda Reduksi Rangkaian ++ 12 V 30  10  30  10  20  + v x  A BC D E 10  30  0,4 A 30  B C E 10  0,4 A 15  BC E 6 V 10  15  ++ + v x  E C B Metoda Analisis Dasar ? Berapakah v x

Metoda Unit Output 10  36 V ++ 20  30  20  10  20  i1i1 i3i3 i5i5 i2i2 i4i4 +vo+vo A B Metoda Analisis Dasar Berapakah v o ?

Metoda Superposisi 30 V +  +  20  10  + V o1  1,5A 20  + V o2  10  30 V + _ 1,5A 20  10  +Vo+Vo = ? Matikan sumber tegangan Matikan sumber arus Metoda Analisis Dasar

Metoda Rangkaian Ekivalen Thévenin i1i1 i3i3 30 V 20  10  i2i2 +v0+v0 + _ A B A Lepaskan beban di AB, sehingga AB terbuka, i 3 = 0 A B 15 V 20  10  +v0+v0 + _ Berapakah v o ? Metoda Analisis Dasar

Aplikasi Metoda Analisis Dasar pada Rangkaian Dengan Sumber Tak-Bebas Tanpa Umpan Balik RsRs ++ ++ +   v1  v1 RLRL + v 1  vsvs i s R1R1 v o = ? vovo Metoda Analisis Dasar

Metoda Tegangan Simpul Metoda Arus Mesh

Metoda Tegangan Simpul (Node Voltage Method)

Dasar Arus yang mengalir di cabang rangkaian dari suatu simpul M ke simpul X adalah i MX = G (v M  v X ) Menurut HAK, jika ada k cabang yang terhubung ke simpul M, maka jumlah arus yang keluar dari simpul M adalah Metoda Tegangan Simpul

G1G1 G3G3 G2G2 i1i1 i3i3 i2i2 vBvB vCvC A B C vAvA D vDvD vAvA G1G1 G2G2 vBvB vCvC A B C D vDvD IsIs vAvA G1G1 G2G2 vBvB vCvC A B C D vDvD VsVs ++ G3G3 G4G4 vEvE vFvF E F Kasus-Kasus

10  0,4 A 20  10  20  10  ABC D E R1R1 R3R3 R5R5 R 2 R 4 R 6 CONTOH: Metoda Tegangan Simpul Hitung tegangan di semua simpul Persamaan tegangan Simpul

Simpul super Simpul super 10  15 V 20  10  20  10  R1R1 R2R2 R4R4 R5R5 AB C D E R6R6 R3R3  + CONTOH: Metoda Tegangan Simpul Hitung tegangan di semua simpul Persamaan tegangan simpul

Metoda Arus Mesh (Mesh Current Method)

 Arus mesh bukanlah pengertian yang berbasis pada sifat fisis rangkaian melainkan suatu peubah yang digunakan dalam analisis rangkaian.  Metoda ini hanya digunakan untuk rangkaian planar; referensi arus mesh di semua mesh mempunyai arah yang sama (misalnya dipilih searah putaran jarum jam). IAIA IBIB IDID ICIC ABC F E D G H I arus mesh Metoda Arus Mesh

Dasar Tegangan di cabang yang berisi resistor R y yang menjadi anggota mesh X dan mesh Y adalah v xy = R y ( I x  I y ) I x = arus mesh X; R x = resistansi cabang mesh X yang tidak menjadi anggota mesh Y; I y = arus mesh Y; R y = resistansi cabang mesh Y. Sesuai dengan HTK, suatu mesh X yang terbentuk dari m cabang yang masing-masing berisi resistor, sedang sejumlah n dari m cabang ini menjadi anggota dari mesh lain, berlaku Metoda Arus Mesh

Kasus-Kasus R2R2 IZIZ R3R3 R5R5 R4R4 R1R1 R6R6 R7R7 BC EF AD IXIX IYIY R2R2 ++ R5R5 R4R4 R1R1 R6R6 v1v1 BC EF A D v2v2 +  IYIY IXIX IZIZ mesh super R3R3 ++ R5R5 R4R4 R1R1 R6R6 v1v1 B C E F A D i1i1 IYIY IXIX IZIZ Metoda Arus Mesh

10  30 V 20  10  20  10  AB C D E ++ ICIC IBIB IAIA I C = 0,25 A I B = 0,5 A I A = 1 A CONTOH: Metoda Arus Mesh Persamaan arus mesh Hitung arus di cabang-cabang AB, BE, CE, DE

10  1 A 20  10  20  10  A B C D E IAIA IBIB ICIC I C = 0,25 A I B = 0,5 A I A = 1 A CONTOH: Metoda Arus Mesh

mesh super 10  1 A 20  10  20  10  AB C D E IAIA IBIB ICIC mesh super I C = 1/3 A I B = 2/3 A I A =  1/3 A CONTOH: Metoda Arus Mesh

Aplikasi Metoda Analisis Umum pada Rangkaian Sumber Tak-Bebas Dengan Umpan Balik Tidak seperti rangkaian tanpa umpan balik yang dapat dianalisis menggunakan metoda dasar, rangkaian dengan umpan balik dianalisis dengan menggunakan metoda tegangan simpul atau arus mesh Agar v D =  10 V, maka 1 k  100v 1 ++ ++ 10k  + v 1  1 V 5k  R F = ? A B C D v D =  10V +  Metoda Arus Mesh Berapa R F agar v D = -10V Persamaan tegangan simpul

Courseware Analisis Rangkaian Listrik Di Kawasan Waktu Metoda-Metoda Analisis Sudaryatno Sudirham