MODUL PET

Download MODUL PET

Post on 28-Apr-2015

47 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<p>FAKULTAS TEKNIK UNJ JURUSAN TEKNIK ELEKTRO</p> <p>MODUL PENGANTAR ELEKTRO TEKNIK</p> <p>PENYUSUN LUTHFYATMA HARDY 5215122645</p> <p>JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA 2012</p> <p>KATA PENGANTAR Alhamdulillah puji serta syukur penulis ucapkan kehadirat Allat SWT yang telah memberikan kemudahan sehingga dapat tersusunnya karya tulis ini. Karena tanpa ridha dan kasih sayang serta petunjuk-Nya, mustahil modul ini dapat diselesaikan. Modul ini bermanfaat untuk membantu pemahaman siswa ataupun mahasiswa. Materi yang terkandung dalam modul ini berisi materi tentang listrik arus searah seperti mengenal Hukum Kirchoff, Teorema Norton dan Teorema Thevenin. Semoga modul ini bisa bermanfaat dalam kepentingan belajar. Aamiin.</p> <p>Depok, 26 November 2012 Penyusun</p> <p>Luthfyatma Hardy</p> <p>i</p> <p>DAFTAR ISI KATA PENGANTAR....................................................................................... i DAFTAR ISI...................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN.................................................................................. 1. DESKRIPSI JUDUL.................................................................................. 2. PRASYARAT............................................................................................ 3. TUJUAN AKHIR ...................................................................................... BAB II PEMELAJARAN................................................................................. 1. KEGIATAN BELAJAR ............................................................................ KEGIATAN BELAJAR 1 : HUKUM KIRCHOFF........................... KEGIATAN BELAJAR 2 : TEOREMA THEVENIN...................... KEGIATAN BELAJAR 3 : TEOREMA NORTON ......................... 1 1 1 1 2 2 2 4 6</p> <p>BAB III EVALUASI ......................................................................................... 7 1. TEST PRAKTIK........................................................................................ 7 PRAKTIK 1........................................................................................... 7 PRAKTIK 2........................................................................................... 8 PRAKTIK 3........................................................................................... 9 2. TEST TERTULIS ...................................................................................... 10 BAB IV PENUTUP ........................................................................................... 12 DAFTAR PUSTAKA........................................................................................ 13</p> <p>ii</p> <p>BAB 1 PENDAHULUAN 1. DESKRIPSI JUDUL Modul Pengantar Elektro Teknik merupakan modul bahan ajar praktikum berisi pengetahuan, pengenalan, penggunaan tentang Hukum Kirchoff, Theorema Thevenin, dan Theorema Norton. Modul ini menekankan pada penguasaan ilmu kelistrikan mencakup tentang beberapa dasar rangkaian listrik arus searah. Modul ini terdiri dari 3 kegian belajar, meliputi : kegiatan belajar 1 berisi pengetahuan tentang Hukum Kirchoff. Kegiatan belajar 2 berisi pengetahuan tentang Theorema Thevenin. Kegiatan Belajar 3 mengenai pengetahuan Theorema Norton. 2. PRASYARAT Modul pengantar elektro teknik tidak memerlukan prasyarat karena modul ini merupakan modul paling dasar pada bidang keahlian teknik elektronika. Hanya saja kita harus mengerti terlebih dahulu mengenai hukum kirchoff. Dan harus mengerti cara menggunakan software livewire. 3. TUJUAN AKHIR Peserta diklat memiliki penguasaan rangkaian listrik arus searah, cara menghitungnya dan dapat menerapkannya dalam kehidupan seharihari.</p> <p>1</p> <p>BAB II PEMBELAJARAN KEGIATAN BELAJAR Kegiatan Belajar 1 : Hukum Kirchoff Uraian Materi : Seorang ahli ilmu alam dari Jerman, Gustov Kirchoff, telah menemukan cara untuk menemukan perhitungan rangkaian listrik atau jala-jala yang tidak dapat diselesaikan menggunakan hukum Ohm, yaitu ketentuan-ketentuan rangkaian seri, paralel, maupun seri-paralel. Selanjutnya cara ini disebut hukum kirchoff. Hukum kirchoff terdiri dari dua, yaitu : 1.1 Hukum Kirchoff Pertama : Jumlah aljabar dari arus-arus listrik pada suatu titik pertemuan dari lingkaran listrik selalu sama dengan nol Hukum kirchoff pertama dapat dijelaskan melalui gambar dibawah ini,</p> <p>Dalam gambar arah arus bertentangan dengan arah arus , , . Pada titik pertemuan di A, arus menuju ketitik pertemuan sedangkan arus lain menjauhi titik pertemuan tersebut. Arah arus yang datang diberi tanda plus (+) dan arah arus yang menjauhi diberi tanda min (-). Jadi : = + + =0</p> <p>Atau :</p> <p>Jadi secara umum didapatkan persamaaan : i Masuk = i Keluar</p> <p>2</p> <p>1.2 Hukum Kirchoff Kedua : Hukum kirchoff kedua berhubungan dengan lingkaran listrik tertutup. Dalam suatu lingkaran listrik tertutup, jumlah aljabar antara GGL-GGL dengan kehilangan tegangan selalu sama dengan nol Yang dimaksud dengan kehilangan tegangan adalah perkalian antara arus dengan resistansinya. Rumus persamaan Hukum Kirchoff dapat ditulis : E + i x R = 0 Untuk mengaplikasikan hukum kirchoff kedua dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu: a. Metode arus MESH Mesh adalah bagian terkecil suatu rangkaian tertutup yang terdapat pada suatu rangkaian listrik. Perhatikan skema rangkaian pada gambar dibawah ini.</p> <p>Pada rangkaian gambar diatas terdapat dua mesh, yaitu mesh A dan mesh B. Pada mesh A dibentuk dari rangkaian ABCDA, Terdapat E1, R1, R3 Dan R5. Sedangkan pada mesh B dibentuk dari rangkaian DCEFD, Terdapat E2, R2, R3 dan R4. Arus mesh adalah arus listrik yang mengalir pada tiap mesh tanpa terbagibagi. Arah arus mesh selalu ditetapkan searah dengan jarum jam tanpa memperdulikan polaritas sumber tegangan yang terpasang pada mesh tersebut. Persamaan pada rangakaian diatas menggunakan metode mesh: Pada mesh A: E1 Pada mesh B: -E2 = I1 ( R1 + R3 +R5 ) I2 . R3 = I2 ( R2 + R3 +R4 ) I1 . R3</p> <p>3</p> <p>Keterangan: Arus I2 pada mesh A dan I1 pada mesh B bertanda negatif karena kedua polaritas sumber tegangan berlawanan. Tegangan E2 negatif karena polaritasnya berlawanan dengan arah arus mesh.</p> <p>b. MetodearusLOOP Pada metode arus loop, arah aliran arus loopnya ditentukan berdasarkan polaritas sumber tegangan yang terpasang pada setiap loop. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah ini.</p> <p>Pada rangkaian diatas terdiri dari dua loop, loop A dan loop B. pada loop A mengalir arus I1 yang arahnya searah dengan jarum jam. Sedangkan pada loop B mengalir arus I2 yang arahnya berlawanan dengan arah jarum jam. Pada metode arus loop yang perlu diperhatikan bahwa aliran arus mengalir dari kutub positif ke kutub negatif. Persamaan rangkaian diatas menggunakan metode arus loop adalah: Pada loop A: E1 Pada loop B: E2 = I1 ( R1 + R3 + R5 ) + I2 . R3 = I2 ( R2 + R3 + R4 ) + I1 . R3</p> <p>Kegiatan Belajar 2 : Teorema Thevenin Uraian Materi : Teorema Thevenin adalah suatu rangkaian listrik dapat disederhanakan dengan hanya terdiri dari satu buah sumber tegangan (VT) yang dihubungserikan dengan sebuah tahanan ekivelennya (RT) pada dua terminal yang diamati, dengan syarat rangkaian yang terdapat di dalamnya hanya sumber energi independen maupun sumber dependen dan elemen pasif linier (R, L, C)</p> <p>4</p> <p>Rumus persamaannya adalah :</p> <p>Vt = Voc Rt =</p> <p>Gambar Rangkaian Pengganti Thevenin</p> <p>Cara lain mencari RT adalah untuk rangkaian K-2 yang terdiri dari sumber energi independen dan elemen pasif linier saja, RT adalah resistansi yang terlihat kearah sumber energi, jika semua sumber energi independen tersebut diganti resistansi dalamnya (Sumber tegangan Rd = 0, sumber arus Rd = ~).</p> <p>5</p> <p>Gambar Rangkaian Untuk Mencari Rt</p> <p>Rumus persamaannya adalah :</p> <p>Kegiatan Belajar 3 : Teorema Norton Uraian Materi : Teorema Norton adalah suatu rangkaian listrik dapat disederhanakan dengan hanya terdiri dari satu buah sumber arus yang dihubung paralelkan dengan sebuah tahanan ekivelennya pada dua terminal yang diamati.</p> <p>Gambar rangkaian pengganti Norton Rumus persamaannya adalah :</p> <p>Dimana = Untuk cara mencari RN sama dengan cara mencari RT.</p> <p>6</p> <p>BAB III EVALUASI 1. TEST PRAKTIK PRAKTIK 1 Pembuktian Hukum Kirchoff Membuktikan A. Tujuan : Siswa dapat menghitung arus dengan menggunakan bantuan software. Siswa dapat merangkai rangkaian listrik sederhana. Membuktikan rumus Hukum Kirchoff 1 ( i Masuk = i Keluar ) B. Alat dan bahan : Seperangkat komputer ataupun laptop menggunakan OS Windows XP / Vista / 7 Software simulator rangkaian elektronik (Live Wire) C. Skema Rangkaian :</p> <p>D. Langkah Kerja : Buatlah rangkaian seperti gambar diatas menggunakan aplikasi livewire pada komputer anda. Klik run ( ) yang ada pada livewire atau tombol F9 pada keyboard anda. Lihat dan perhatikan angka yang timbul pada ampermeter. Tuliskan hasil pengamatan anda pada tabel hasil pengukuran dibawah ini.</p> <p>E. Tabel Hasil Pengukuran :</p> <p>7</p> <p>Arus Masuk i4 Arus masuk = mA Keluar i1 mA i2 mA i3 mA Arus Keluar =</p> <p>PRAKTIK 2 MENGHITUNG TEGANGAN THEVENINA. Tujuan :</p> <p>Siswa dapat mengukur Tegangan Thevenin dengan menggunakan bantuan software. Siswa dapat merangkai rangkaian listrik sederhana. B. Alat dan bahan : Seperangkat komputer ataupun laptop menggunakan OS Windows XP / Vista / 7 Software simulator rangkaian elektronik (Live Wire). C. Skema Rangkaian :</p> <p>D. Langkah Kerja : Buatlah rangkaian seperti gambar diatas menggunakan aplikas livewire pada komputer anda. Klik run ( ) yang ada pada livewire atau tombol F9 pada keyboard anda. Lihat dan perhatikan angka yang timbul pada voltmeter.8</p> <p>Buatlah hasil pengukuran dari skema rangkaian diatas. E. Tabel Hasil PengukuranNo. 1 2 3 4 5 6 7 Tegangan Tegangan Masukan (V olt) Thevenin (V olt) 5V 10V 15V 20V 25V 30V 35V</p> <p>PRAKTIK 3 MENGHITUNG ARUS NORTON</p> <p>A. Tujuan :</p> <p>Siswa dapat mengukur Tegangan Thevenin dengan menggunakan bantuan software. Siswa dapat merangkai rangkaian listrik sederhana. B. Alat dan bahan : Seperangkat komputer ataupun laptop menggunakan OS Windows XP / Vista / 7 Software simulator rangkaian elektronik (Live Wire). C. Skema Rangkaian :</p> <p>9</p> <p>D. Langkah Kerja : Buatlah rangkaian seperti gambar diatas menggunakan aplikas livewire pada komputer anda. Klik run ( ) yang ada pada livewire atau tombol F9 pada keyboard anda. Lihat dan perhatikan angka yang timbul pada amperemeter. Buatlah hasil pengukuran dari skema rangkaian diatas. Tabel Hasil PengukuranNo. 1 2 3 4 5 6 7 Tegangan I ( Arus ) Norton Masukan (V olt) (Volt) 5V 10V 15V 20V 25V 30V 35V</p> <p>2. TEST TERTULIS Jawablah soal-soal dibawah ini! (diperbolehkan menggunakan software livewire) 1. Hitunglah berapakah arus yang mengalir pada rangkaian dibawah ini!</p> <p>10</p> <p>2. Hitunglah berapa besar nilai tahanan Thevenin yang ada di rangkaian dibawah ini.</p> <p>3. Hitunglah berapa besar nilai Arus Norton yang ada di rangkaian dibawah ini.</p> <p>4. Dari skema rangkaian disamping, tentukan: a. Tegangan pada setiap resistor. b. Arus pada rangkaian.</p> <p>11</p> <p>BAB IV PENUTUP Dengan selesai anda membaca dan mempraktikan modul ini, maka anda berhak untuk menguji kompetensi yang telah dipelajari. Dan apabila anda dinyatakan memenuhi syarat kelulusandari hasil evaluasi dalam modul ini, maka anda berhak untuk melanjutkan ke topik atau modul berikutnya. Mintalah pada pengajar/instruktur untuk melakukan uji kompetensi dengan sistem penilaiannya dilakukan langsung dari pihak dunia industri atau asosiasi profesi yang berkompeten apabila anda telah menyelesaikan suatu kompetensi tertentu. Atau apabila anda telah menyelesaikan seluruh evaluasi dari setiap modul, maka hasil yang berupa nilai dari instruktur atau berupa porto foliodapat dijadikan sebagai bahan verifikasi bagi pihak industri atau asosiasi profesi. Kemudian selanjutnya hasil tersebut dapat dijadikan sebagai penentu standard pemenuhan kompetensi tertentu dan bila memenuhi syarat anda berhak mendapatkan sertifikat kompetensi yang dikeluarkan oleh dunia industri atau asosiasi profesi.</p> <p>12</p> <p>DAFTAR PUSTAKA ~ Setyowulan, Endang, 2005, Modul Elektronika Digital &amp; Komputer. Yogyakarta.</p> <p>13</p>