Transcript Rangkaian Listrik Arus Searah Pert.2.

Rangkaian Listrik Arus Searah
Veronica Ernita K.
Pendahuluan
• Pada bagian ini akan dibahas tentang sumber
tegangan arus searah dan analisis rangkaian
arus searah dengan menggunakan hukum
Ohm dan Kirchoff.
• Hal ini sangat dibutuhkan pada pengukuran
dan pengujian rangkaian listrik arus searah.
Sumber Tegangan Arus Searah (Direct
Current, DC)
• Listrik arus searah adalah aliran arus listrik yang
konstan dari potensial tinggi ke potensial rendah.
• Tegangan listrik arus searah dapat dihasilkan oleh:
– Generator DC
– Aki (accumulator)
– Baterai
– Sumber tegangan arus bolak-balik (AC) yang
disearahkan.
Analisis Rangkaian Listrik Arus Searah
Rangkaian DC Dengan Satu Sumber Tegangan
• Sumber tegangan adalah alat
menimbulkan beda potensial listrik.
yang
dapat
• Sebuah sumber tegangan memiliki energi yang dapat
digunakan untuk mengalirkan arus listrik disebut
gaya gerak listrik (GGL, E).
Gaya gerak listrik (GGL)/Tegangan gerak
listrik (TGL)
• GGL merupakan suatu alat penghasil arus listrik mempunyai
dua buah kutub positip dan negatip. Digambarkan dengan dua
garis sejajar tidak sama panjang, bagian panjang diberi tanda
positif sedangkan bagian yang pendek diberi tanda negatif.
• Didalam GGL terdapat “hambatan dalam”, ri yang harganya
kecil. Satuan dari GGL adalah volt.
Gaya gerak listrik (GGL)/Tegangan gerak
listrik (TGL)
• Misalnya, sebuah rangkaian listrik sederhana yang terdiri atas
sebuah tahanan luar, R, sumber tegangan, E, dan tahanan
dalam r,
• Kuat arus yang mengalir dalam rangkaian adalah:
Dimana:
Gaya gerak listrik (GGL)/Tegangan gerak
listrik (TGL)
• Daya yang diserap oleh tahanan R:
• Daya listrik merupakan energi listrik yang diserap tahanan tiap
detik.
• Energi listrik yang diserap tahanan:
• Satuan energi listrik, adalah watt-det [W.s = J].
Gaya gerak listrik (GGL)/Tegangan gerak
listrik (TGL)
• Untuk beberapa elemen yang dipasang secara seri
berlaku:
Gaya gerak listrik (GGL)/Tegangan gerak
listrik (TGL)
• Untuk beberapa elemen yang dipasang secara paralel
berlaku:
Contoh (1)
Diketahui rangkaian Dc seperti pada gambar
Hitung:
a. Arus pada setiap tahanan
b. Beda potensial antara A & B, antara B & C dan antara A & C.
c. Daya yang diserap setiap tahanan.
Contoh (2)
• Empat buah baterai tersusun secara seri yang
mempunyai ggl masing-masing 1,5 V dan
tahanan dalam 0,1 Ω, dihubungkan dengan
tahanan luar 1,6 Ω. Hitunglah arus yang
mengalir!
Rangkaian DC Dengan Lebih Dari Satu
Sumber Tegangan
• Rangkaian tersebut dapat diselesaikan dengan
menggunakan hukum Kirchoff I dan II.
Rangkaian DC Dengan Lebih Dari Satu
Sumber Tegangan
• Pada titik percabangan A, dengan menggunakan hukum
Kirchoff I diperoleh persamaan:
• Pada loop (1) dan (2), dengan menggunakan hukum
Kirchoff II diperoleh:
Rangkaian DC Dengan Lebih Dari Satu
Sumber Tegangan
• Dari persamaan (a), (b), dan (c) di atas dapat dibuat
persamaan dalam bentuk matriks:
Rangkaian DC Dengan Lebih Dari Satu
Sumber Tegangan
Contoh
• Diketahui rangkaian arus searah seperti pada gambar
berikut:
• Jika R1 = 2 Ω, R2 = 4 Ω, R3 = 8 Ω, V1 = 32 V (tahanan
dalam diabaikan), V2 = 20 V (tahanan dalam diabaiakan),
tentukan arus pada setiap tahanan dan tegangan pada
R3.