Pengantar Analisis Rangkaian Teorema Thevenin Pengantar Analisis Rangkaian

Tujuan Pembelajaran Memahami Teorema Thevenin pada rangkaian aktif linier Menggunakan Teorema Thevenin untuk analisis rangkaian

Teorema Thevenin Teorema Thevenin untuk rangkaian listrik: Setiap rangkaian aktif linier dua terminal dapat digantikan dengan rangkaian ekivalen yang terdiri hanya dari sebuah sumber tegangan dan sebuah resistor seri. Tegangan sumber tegangan ekivalen (atau Sumber Tegangan Thevenin) sama dengan besar tegangan pada kedua terminal rangkaian yang digantikannya dalam keadaan terbuka. Resistor ekivalen (atau Resistansi Thevenin) sama dengan nilai resistansi pada kedua terminal bila seluruh sumber bebas arus dan tegangan bernilai nol.

Teorema Thevenin Digantikan dengan rangkaian ekivalen Sumber tegangan rangkaian ekivalen Tegangan pada terminal A dan B pada keadaan terbuka (tanpa beban) Rangkaian asli berupa rangkaian aktif linier yang memiliki terminal A dan B Resistanbsi pada terminal A dan B dengan semua sumber bebas bernilai nol Resistansi rangkaian ekivalen

Manfaat dan Penggunaan Teorema Thevenin Manfaat Teorema Thevenin menyederhanakan rangkaian kompleks dengan jumlah elemen banyak menjadi rangkaian yang lebih sederhana Teorema Thevenin banyak digunakan untuk menganalisis rangkaian ketika ada bagian elemen yang digunakan diubah-ubah nilainya

Contoh 04.05 Perhatikan rangkaian di bawah ini. Berapakah daya disipasi resistor 1W? Berapakah daya yang disipasi tersebut bila resistor meningkat 10% menjadi 1,1W dan 20% menjadi 1,2W?

Contoh 04.05 Besar arus dan tegangan pada resistor 1W dapat dicari dengan metoda analisis rangkaian. Untuk mencari daya saat resistansi berubah, arus dan tegangan pada resistor dapat juga dicari dengan metoda analisis rangkaian, namun itu berarti harus dilakukan analisis rangkaian kembali untuk setiap perubahan yang terjadi Perhitungan seperti ini dapat dimudahkan dengan memanfaatkan teorema thevenin

Contoh 04.05 Resistansi yang berubah-ubah adalah resistansi 1W. Rangkaian di luar resistansi tersebut kita sederhanakan dengan Teorema Thevenin

Contoh 04.05 Mencari tegangan thevenin Contoh ini dapat diselesaikan langsung dengan rangkaian pembagi tegangan dan penjumlahan tegangan Dengan demikian diperoleh tegangan terminal terbuka atau tegangan thevenin -2V + - + - Pembagi tegangan + - Hukum Ohm

Contoh 04.05 Mencari resistansi thevenin Resistansi 12W dan 6W paralel dan diseri dengan 2W Dengan demikian diperoleh resistansi termainalnya atau resistansi thevenin sebesar 6W Cari nilai resistansi pada terminalnya Sumber tegangan menjadi hubung singkat Sumber arusmenjadi rangkaian terbuka Ubah nilai sumber bebas menjadi nol

Contoh 04.05 Telah diperoleh pada terminal A dan B, tegangan thevenin -2V dan resistansi thevenin 6W. Rangkaian pada terminal A dan B dapat digantikan

Contoh 04.05 Menghitung arus dan tegangan pada resistansi yang berubah-ubah Saat resistansi 1,2W Saat resistansi 1,1W Saat resistansi 1W Tegangan pada resistansi1W Tegangan pada resistansi1,2W Tegangan pada resistansi1,1W Diperoleh daya untuk resistansi 1W 0,0816W untuk resistansi 1,1W 0,0874W Untuk resistansi 1,2W 0,0926W Arus pada resistansi1W Arus pada resistansi1,2W Arus pada resistansi1,1W 1,1W 1W 1,2W Daya pada resistansi1W Daya pada resistansi1,2W Daya pada resistansi1,1W

Catatan Tambahan Teorema Thevenin Pada sebuah rangkaian aktif linier yang memiliki terminal A dan B dan diberi beban pada terminal tersebut ISC + - VOC Resistansi beban terkecil adalah nol (rangkaian hubung singkat, SC short circuit) Resistansi beban terbesar adalah tak hingga (rangkaian terbuka, OC open circuit) Arus pada terminal ISC Arus pada terminal nol, IOC = 0 Tegangan pada terminal nol,VSC= 0 Tegangan pada terminal VOC

Catatan Tambahan Teorema Thevenin Beban terbuka Hubung Singkat ISC + - VOC VAB = VOC IAB = ISC Kurva Arus-Tegangan pada terminal A dan B Saat beban resistansi antara hubung singkat dan terbuka hubungan arus tegangan mengikuti sifat linier VAB IAB Pada rangkaian aktif linier hubungan arus tegangan bersifat linier IAB = 0 Kurva arus tegangan saat resistansi beban antara hubung singkat dan terbuka VAB = 0 ISC VOC

Catatan Tambahan Teorema Thevenin Kurva Tegangan vs Arus Rangkaian Aktif Linier pada terminal A dan B Tegangan pada terminal A dan B iAB vAB Tegangan pada terminal A dan B, VAB, turun (berkurang) dengan kenaikan arus dari terminal A ke B, IAB VOC Rangkaian dengan hubungan tegangan arus adalah Penurunan tegangan sebesar IABVOC/ISC dengan VT=VOC dan RT=VOC/ISC VAB Slope pada kurva tegangan vs arus adalah -VOC/ISC IAB ISC

Catatan Tambahan Teorema Thevenin Tegangan pada terminal A dan B Rangkaian ekivalen Pada rangkaian ekivalen bila seluruh sumber bebas bernilai nol sehingga resistansi pada terminal A dan B