1 arus dan tegangan
DESCRIPTION
Elektronika DasarTRANSCRIPT
PRINSIP-PRINSIP ELEKTRONIKA
MALVINO
BERMAWI
ALIRAN ELEKTRON
2KW10V+
-
• Elektron bermuatan negatip.
• Mengalir dari bagian negatip ke bagian positip.
5mA
Aliran Arus
• Arus konvensional mengalir dari bagian positip ke bagian negatip
• Arahnya berlawanan dengan arah aliran elektron
2KW10V+
-
5mA
I = V / R
Sumber Tegangan
• Sumber tegangan ideal– Tidak memiliki tahanan dalam.– Tegangan yang dihasilkan konstan, tidak
tergantung pada pembebanan.
• Sumber tegangan riel– Memiliki tahanan dalam.– Tegangan yang dihasilkan tidak konstan,
tergantung pada pembebanan.
Sumber Tegangan Ideal• Tidak memiliki tahanan dalam. Tegangan
keluaran tidak ada yang membatasi.• Jika dihubung-singkat → arus hubung-singkat
IHS = ∞ (tak terhingga)
V+
-I = V / 0
I = ∞
Sumber Tegangan Riel• Memiliki tahanan dalam.
• Jika dihubung-singkat → arus hubung-singkat terbatas : IHS = V / RS
RS
+
-
IHS
V
Sumber Tegangan Riel berbeban• Jika dibebani, maka pada tahanan dalam RS
akan ada tegangan jatuh (voltage drop) sehingga tegangan pada beban akan menjadi lebih kecil → VL = VS – I.RS
RS
+
-
I
VS
RL VL
Besar arus pada loop adalah :
I = VS / (RS + RL)
Tegangan pada beban adalah :VL = I.RL ={VS / (RS + RL)}.RL
LS
LSL RR
RVV
.
Agar tegangan pada beban besar, maka perbandingan tahanan beban dengan tahanan sumber harus cukup besar. Lebih besar lebih baik.
Sumber Arus
• Sumber Arus Ideal– Arus yang dihasilkan tidak tergantung pada beban.– Arus yang dihasilkan tidak tergantung pada tegangan
beban.
• Sumber Arus Riel– Arus yang dihasilkan tergantung pada beban.– Arus yang dihasilkan tergantung pada tegangan
beban.
RL VL
I
Jika besar arus I tidak tergantung pada nilai tahanan beban maka tegangan pada beban adalah :
VL = I.RL
Jika nilai tahanan dibuka (beban = ∞) maka VL = I.∞ = ∞
Hal ini tidak mungkin terjadi, khususnya pada rangkaian elektronika yang bekerja dengan tegangan catuan yang kecil.
RS
VS
+
-RL
Sumber Arus
VL
I
Untuk nilai RL : 0 ≤ RL ≤ 0,01.RS maka rangkaian didalam kotak dapat dianggap sebagai sumber arus konstan.
Jika RL = 0 maka I = VS/RS
Jika RL = 0,01.RS maka I = VS/(1,01.RS)
Perubahan nilai I hanya sebesar 1% (dapat diabaikan).
Teorema Thevenin
• Pada rangkaian multi-loop perhitungan tegangan akan menjadi sulit karena arus dan tegangan pada setiap loop harus dihitung.
• Perlu cara yang lebih praktis untuk menghitung tegangan.
RS R2
R1 RLVS
1
1
1
//
.
RRR
RR
RVV
STH
SSTH
RTH
RLVTH
R2
Menentukan tegangan dan tahanan pengganti Thevenin
• Lepaskan beban lalu hitung tegangan keluaran pada titik penyambungan beban. Inilah tegangan pengganti Thevenin.
• Hilangkan semua sumber tegangan dan arus. Sumber tegangan dihubung-singkat dan sumber arus dibuka. Hitung impedansi dilihat dari beban ke arah sumber. Inilah tahanan pengganti Thevenin.
RS R2
R1 RLVS
RS R2
R1VS VTH
STH
SS
TH
RRRR
VRR
RV
//
.
12
1
1
SS
TH VRR
RV .
1
1
RS R2
R1
RTH
RTH
RLVTH
R2
STH RRRR //12
ContohRS 2kW R2 3kW
R12kW
RL3kW
VS
12V
RS 2kW R2 3kW
R12kW
RTH
VVkk
k
VRR
RV S
STH
612.22
2
.1
1
Wkkk
RRRR STH
413
//12
RTH 4kW
RL
3kWVTH
6V
R2 3kW
VVkkk
k
VRRR
RV TH
THL
LL
8,16.433
3
.2