laporan praktikum Rangkaian Listrik

Nama : Ahmad Naswian Nim

: 013-03-003

Prodi : Teknik Listrik

RANGKAIAN LISTRIK 1

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK PENGUKURAN DC HUKUM OHM MESH DAN NODE SUPER POSISI

POLITEKNIK BOSOWA 2014 Kampus 1 - Jalan Lanto Dg. Pasewang No.39-41, Makassar-Sulawesi-Selatan Makassar-Sulawesi-Selatan 90123 Telp. +62 411 855 123, Faks. +62 411 855 223

Email:info@politeknik-bos Email:[email protected], owa.ac.id, Website: www.politeknik-bosowa.co. www.politeknik-bosowa.co.id id

TEKHNIK LISTRIK KATA PENGANTAR

7 APRIL 2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya ucapkan atas kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan karunia-Nya saya masih diberi kesempatan untuk menyelesaikan Laporan Praktikum Rangkaian Listrik 1. Tidak lupa saya ucapkan kepada dosen pembimbing dan teman-teman yang telah memberikan dukungan dalam menyelesaikan Laporan Praktikum ini. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Laporan Praktikum ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu penulis angat mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Dan semoga dengan selesainya Laporan Praktikum ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan teman-teman. Terima Kasih

Penulis

Makassar

TEKHNIK LISTRIK DAFTAR ISI

7 APRIL 2014

Daftar isi KATA PENGANTAR.......................................................................................................................................... i PRAKTIKUM I ................................................................................................................................................. 1 TEKNIK PENGUKURAN DC ............................................................................................................................. 1 1.1

TUJUAN ................................... .................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ................................ .............. 1

1.2

DASAR TEORI ................................. ................ .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... .......................... ........ 1

1.3

PERALATAN PERALA TAN ................................... .................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... .......................... ........ 4

1.4

LANGKAH LANGKA H KERJA .................................. ................. .................................. ................................... ................................... .................................. ................................... ..................... ... 4

1.5

ANALISIS ANALIS IS .................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ................................ .............. 9

1.6

KESIMPULAN KESIMP ULAN ................................. ................ .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ........................ ...... 12

PRAKTIKUM II .............................................................................................................................................. 13 HUKUM OHM .............................................................................................................................................. 13 2.1

TUJUAN ................................... .................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... .............................. ............ 13

2.2

PENDAHULUAN PENDAHUL UAN ................................... .................. .................................. ................................... ................................... .................................. ................................... .................... 13

2.3

PERALATAN PERALA TAN ................................... .................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ........................ ...... 14

2.4

LANGKAH LANGKA H KERJA .................................. ................. .................................. ................................... ................................... .................................. ................................... .................... 14

2.5

ANALISIS ANALIS IS .................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... .............................. ............ 17

2.6


III ................................................................................................................................................................. 23 ANALISIS MESH & NODE ............................................................................................................................. 23 3.1

TUJUAN ................................... .................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... .............................. ............ 23

3.2

TEORI DASAR ................................. ................ .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ........................ ...... 23

3.3

ALAT DAN BAHAN .................................. ................ ................................... .................................. ................................... ................................... ................................. ................ 30

3.4

LANGKAH LANGKA H KERJA & ANALISIS ANALISI S ................................... .................. .................................. ................................... .................................... ................................. ............... 30

3.5


3.6


PRAKTIKUM IV ............................................................................................................................................. 39 ANALISIS SUPERPOSISI ................................................................................................................................ 39 4.1

TUJUAN ................................... .................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... .............................. ............ 39

4.2

DASAR TEORI ................................. ................ .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ........................ ...... 39

TEKHNIK LISTRIK DAFTAR ISI

7 APRIL 2014

4.3

ALAT DAN BAHAN .................................. ................ ................................... .................................. ................................... ................................... ................................. ................ 43

4.4

LANGKAH LANGKA H KERJA .................................. ................. .................................. ................................... ................................... .................................. ................................... .................... 44

4.5


4.6


Hal Baru yang Didapatkan selama praktik .............................................................................................. 53

TEKHNIK LISTRIK TEKHNIK PENGUKURAN DC

7 APRIL 2014

PRAKTIKUM I TEKNIK PENGUKURAN DC 1.1

TUJUAN Setelah melaksanakan percobaan ini Anda diharapkan dapat : 1. Membaca skala dan cara menggunakan alat ukur. 2. Menggunkan perangkat papan plug-in plug-in sebagai perangkat bantu percobaan yang berkaitan dengan rangkaian sederhana. 3. Memahami sifat dasar arus dan tegangan listrik.

1.2

DASAR TEORI Proses pengukuran dalam system tenaga listrik merupakan salah satu prosedur standar yang harus dilakukan. Karena melalui pengukuran akan diperoleh besaran-besaran yang diperlukan, baik untuk pengambilan keputusan dan instrumen kontrol maupun hasil yang diinginkan oleh seorang user. Kepentingan Kepentingan alat-alat ukur dalam kehidupan kita tidak dapat disangkal lagi. Hampir semua alat ukur berdasarkan energi elektrik, karena setiap kuantitas fisis mudah dapat diubah kedalam kuantitas elektrik, seperti tegangan, arus, frekuensi, perputaran dan lain-lainnya. Misalnya : temperatur yang dulu diukur dengan sebuah termometer air- raksa sekarang dapat diukur dengan thermocople. Sifat dari pengukuran itu dibagi dalam : 1.

Indication, Indication, menyatakan, menunjukkan, alat semacam ini tidak tergantung pada waktu;

2.

Recording , mencatat, menyimpan, merekam, alat ini dipergunakan bila

pengukuran

berubah dengan perubahan waktu; 3.

Integrating , menjumlahkan, alat ini dipakai bila konsumsi energi elektrik

waktu waktu diperlukan.

selama

beberapa


7 APRIL 2014

Pekerjaan mengukur itu pada dasarnya adalah usaha menyatakan sifat sesuatu zat/ benda ke dalam bentuk angka atau herga yang lazim disebut sebagai hasil pengukuran. Pemberian angka-angka tersebut dalam praktek dapat dicapai dengan : 1.

Membandingkan dengan alat tertentu yang dianggap sebagai standar.

2.

Membandingkan besaran yang akan diukur dengan suatu sekala yang yang telah ditera atau

dikalibrasikan. Jelaslah bahwa pengukuran sebagai suatu proses yang hasilnya sangat tergantung dari unsurunsurnya. Unsur-unsur terpenting dalam dalam proses pengukuran itu antara lain : 1.

Alat yang dipergunakan sebagai sebagai pembanding/ penunjuk.

2.

Orang yang melaksanakan pengukuran.

3.

Cara melaksanakan pengukuran.

Jika ada salah satu unsur yang tidak memenuhi syarat, maka hasilnya hasilnya tidak mungkin baik. Penjelasan di atas merupakan pengertian pengukuran yang ditinjau secara umum. Pengukuran listrik mempunyai tujuan yang lebih luas lagi, yaitu : untuk mengetahui, menilai dan atau menguji besaran besaran listrik. Alat yang dipergunakan sebagai pembanding/ penunjuk disebut disebut instrumen pengukur. Instrumen ini berfungsi berfungsi sebagai penunjuk nilai besaran besaran Listrik yang diukurnya. Banyak sekali sekali macam jenis jenis pengukuran ini sesuai sesuai dengan banyak besaran yang akan diukur. Hasil pengukuran pada umumnya merupakan penunjukkan yang langsung dapat dibaca/ diketahui, ada yang dengan sistim tercatat dan ada yang tidak. Dari hasil penunjukkan ini selanjutnya dapat dianalisa atau dibuat data untuk suatu bahan studi/ analisa lebih lanjut. Oleh sebab itu hasil pengukuran pengukuran diharapkan mencapai hasil yang optimal. optimal.

Macam- macam alat ukur elektrik itu dapat dikelompokkan berdasarkan pada :


7 APRIL 2014

(1). kuantitas yang diukur : 1.

untuk mengukur besaran arus dipakai Ampere meter

2.

untuk mengukur besaran tegangan dipakai Volt meter,

3.

untuk mengukur besaran resistans dipakai : ohm meter atau Jembatan resistans,

4.

untuk mengukur besaran daya dipakai Watt meter

5.

untuk mengukur besaran energi dipakai Watt-jam meter

6.

untuk mengukur besaran frekuensi dipakai Frekuensi meter

7.

untuk mengukur besaran faktor faktor kerja dipakai dipakai cos . meter

(2). Macamnya arus : 1.

Alat-alat dibagi dalam alat alat ukur Arus Searah, alat ukur Arus Bolak Bolak Balik, alat ukur ukur Arus Searah/

Arus Bolak Balik. Balik. 3). Ketelitian : Batas ketelitian dari alat ukur merupakan disini dasar pengelompokkannya : batas ketelitian itu dibagi menurut VDE dalam 7 kelas : (dinyatakan dalam % dari skala penuh) 



Ketelitian yang tinggi yang diperlukan untuk penelitian, yaitu kelas : 0,1; 0,2;0,5; Alat ukur untuk industri industri : 1; 1,5; 2,5; 5.

Kegunaan instrumen pengukur listrik sangat luas, meliputi bidang penyelidikan, produksi, pemeliharaan, pengawasan dan sebagainya. sebagainya. Oleh sebab itu itu instrumen pengukur dibuat dengan dengan kepekaan dan ketelitian ketelitian penunjukan yang disesuaikan dengan kebutuhan

masing- masing. Misalnya

instrumen

untuk

kebutuhan laboratorium diperlukan ketelitian ketelitian dan kepekaan kepekaan yang tinggi, tinggi, sedang yang yang dipakai untuk untuk keperluan industri, tidaklah demikian, lebih mengutamakan kepraktisannya. Pemilihan instrumen pengukur pada umumnya mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut : 1.

Dapat dipercaya – dipercaya – mudah mudah penggunaannya – penggunaannya – kecermatannya. kecermatannya.

2.

Pemakaian tenaga – tenaga – ukuran ukuran – – bentuk bentuk – – berat berat - harga

Dalam bidang penyelidikan dibutuhkan hasil pengukuran yang seteliti-telitinya , oleh karena itu diperlukan instrumen pengukur presisi. Karena mengutamakan ketelitian dan kecermatan kadang- kadang bentuknya besar, memakan banyak tempat dan sukar dipindah-pindahkan. Kegunaan instrumen pengukur dalam bidang produksi ialah untuk menjamin kelancaran proses produksi yang meliputi pencegahan dan pengawasan.


1.3

7 APRIL 2014

PERALATAN 1. Utama : 

Papan plug-in Papan plug-in



Power Supply PTE-022-01



Variable Power Supply PTE-022-02



Saklar SPST



Lampu 6V



Penghambat 3,3Ω 3,3Ω / 2W, 10Ω 10Ω, 47Ω 47Ω, 4k7Ω 4k7Ω



2 penghambat 1k



Jumper



Kabel penghubung



Meter dasar (Basic (Basic Meter )



2 batere besar

2. Pendukung : 

1.4

Multimeter digital

LANGKAH KERJA 1. Pembacaan Alat Ukur : 

Siapkan meter dasar dan catu-daya tegangan variabel.



Dengan posisi saklar catu-daya utama dalam keadaan terbuka, hubungkan catu-daya ke tegangan PLN.



Hubungkan kabel merah ke kutub (+) catu-daya tegangan dan pembacaan rentangan meter 50V. Kemudian hubungkan kabel hitam ke kutub (-) catu-daya tegangan variabel dan terminal sekrup ke socket meter dasar yang bertuliskan 0.



Kemudian hidupkan catu-daya. Perhatikan pembacaan meter.



Lakukan hal yang sama pada nilai rentangan meter dan beberapa nilai tegangan yang lain, dengan sebelunya dikonsultasikan dahulu pada pembimbing.

2. Membuat Rangkaian dan Mengenal Sifat Dasar Arus / Tegangan Listrik : 

Siapkan papan plug-in papan plug-in,, saklar, catu-daya tegangan utama, lampu 6V, dan multimeter digital.



Hubungkan keseluruhannya menurut Gambar 1.1b di bawah ini. Sebagai amperemeter gunakanlah multimeter digital.


7 APRIL 2014

A

5V +-

L = 6V jumper

Gambar 1.1 

Perhatikan yang terjadi pada lampu dan pembacaan amperemeter ketika jumper belum dan sudah dipasang.

 

Ganti jumper (salah satu penghubung U) dengan menggunakan saklar SPST. Apa yang terjadi dengan lampu sebelum dan sesudah saklar dihidupkan ? Hasilnya sama dengan menggunakan jumper (penghubung). Hal ini memperlihatkan bahwa saklar berfungsi sama dengan jumper, tetapi dengan menggunakan saklar menghidupkan dan mematikan lampu menjadi lebih mudah.



Dalam keadaan saklar tertutup, catat nilai pembacaan arus pada amperemeter dan polaritas kutub-kutub sumber tegangannya pada Tabel 1.1.



Kemudian buat saklar. Tukarkan polaritas sumber tegangan. Tabel 1.1



No.

Polaritas (positif / negatif)

1

Positif

2

Negatif

I (ampere)

Kemudian tutup kembali saklar. Catat kembali nilai pembacaan arus pada amperemeter dan polaritas kutub-kutub sumber tegangannya dengan melengkapi tabel 1.1.



Pada percobaan ini diperlihatkan bahwa arah arus berubah bila polaritas sumber tegangan berubah.

3. Cara Menggunakan Amperemeter dan Voltmeter untuk Pengukuran. 

Siapkan papan plug-in papan plug-in,, dua buah baterai besar, penghambat 3.3Ω 3.3Ω / 2 watt, dan multimeter digital.



Untuk rangkaian listrik pada Gambar 1.2, ingin diketahui besar tegangan dan arus yang melalui penghambat 3.3Ω 3.3Ω. Untuk itu dirancang suatu rangkaian pada papan plug-in papan plug-in seperti seperti pada Gambar 1.2. Terlihat bahwa untuk mengukur tegangan E, voltmeter dipasang secara paralel dengan penghambat, sedangkan untuk mengukur arus I, amperemeter dipasang secara seri dengan penghambat.


I

S

+

E

7 APRIL 2014

-

R = 3.3? 1.5V

L = 6V

1.5V

Gambar 1.2 

Tutup saklar. Catat nilai pembacaan voltmeter dan amperemeter pada Tabel 1.2. Tabel 1.2 No.

E ( volt)

I (ampere)

1 2

4. Pengukurn Hambatan dalam Alat Ukur : 

Siapkan papan plug-in papan plug-in,, catu-daya DC, penghambat 1kΩ 1kΩ dan 4.7k 4.7kΩ Ω, serta duah buah voltmeter.



Buat rangkaian seperti Gambar 1.3.

10V +-

V1

R1 1K?

V2

R2 4K7?

V

V

Gambar 1.3 

Pasang catu-daya DC pada rangkaian, atur keluarannya agar memberi tagangan sebesar 10 volt.



Nyalakan catu-daya dan catat tegangan R1 sesuai degnan ditunjukkan oleh voltmeter,



Matikan catu-daya dan buat perhitungan tegangan R1 dengan menggunakan persamaan pembagi tegangan V1 = R1 / R1 + R2. Vin.



Bandingkan tegangan R1 hasil pengukuran dengan hasil perhitungan. Hal ini dapat terjadi karena pengaruh hambatan dalam alat ukur (R1) yang terhubung paralel dengan dengan R1.



Hitung besar hambatan dalam voltmeter (R1) dengan menggunakan persamaan R1,i = V1 . R 2 / V V1 , Ri = R1 . R1,i / R1 + R1,i.



Ganti catu-daya DC dengan catu-daya AC seperti pada Gambar 1.4.


7 APRIL 2014

V1

R1 1K?

V2

R2 4K7?

V

V

10V

Gambar 1.4 

Nyalakan catu-daya. Atur tegangan keluarannya sehingga menjadi 10 volt.



Catat tegangan R1 sesuai dengan yang ditunjukkan oleh voltmeter.



Matikan catu-daya dan buat perhitungan tegangan R1 dengan menggunakan persamaan pembagi tegangan R1 dengan menggunakan persamaan pembagi tegangan V1 = R1 / R1 + R2. Vin.



Bandingkan tegangan R1 hasil pengukuran dengan hasil perhitungan. Perbedaan ini dapat terjadi karena pengaruh hambatan dalam alat ukur (Ri) yang terhubung paralel dengan R1.



Hitung besar hambatan dalam voltmeter (Ri) dengan terlebih dahulu menghitung R1,i (R1,i adalah penghambat paralel antara hambatan dalam alat ukur dan R1) menggunakan persamaan R1,i = V1 . R2 / V - V1 , Ri = R1 . R1,i / R1 + R1,i.

5. Meningkatkan Rentang Ukur Amperemeter : 

Siapkan papan plug-in papan plug-in,, catu-daya tegangan utama, penghambat 1kΩ, 10Ω, 47Ω dan dua buah amperemeter.



Perkirakan besarnya arus yang akan diukur untuk menentukan rentang ukur amperemeter (diperkirakan arus yang lewat sekitar 15 mA).



Pada papan plug-in papan plug-in buatlah buatlah rangkaian seperti pada Gambar 1.5 R3 R2

A I1 R1 1K?

15V +I2 A

Gambar 1.5 

Ukur masing-masing arus (I1 dan I2) pada rangkaian dan isi Tabel 1.3.


7 APRIL 2014

Tabel 1.3 Rparalel

I1 (mA)

I2 (mA)

~ 10Ω 47Ω 10Ω / 47Ω



Pasangkan penghambat 10Ω, paralel denga amperemeter pertama dan ukur juga masing -masing arus.



Lakukan hal yang sama untuk penghambat 47Ω, paralel dengan penghambat 10Ω dengan 47Ω.



Dari percobaan terlihat bahwa arus yang terukur lebih kecil karena pemasangan penghambat, pemasangan penghambat ini diperlukan untuk meningkatkan rentang ukur amperemeter. Jika arus yang terukur setengah arus tanpa penghambat paralel, hambatan dalam amperemeter sama dengan penghambat yang dipasang paralel, sesuai dengan persamaan I1 / IRp = R1 / RP.



Hitung pula hambatan dalam amperemeter dengan menggunakan persamaan Ri = (I2 - I1) / I1 . R2.

6. Meningkatkan Rentang Ukur Voltmeter : 

Siapkan papan plug-in papan plug-in,, catu-daya catu-daya tegangan utama, penghambat 1kΩ, 1kΩ, 4k7Ω, dan voltmeter, lalu susun rangkaian seperti pada Gambar 1.6.



Perkirakan besarnya tegangan yang akan diukur untuk menetukan rentang ukur voltmeter (di sekitar 15 volt).

15V +-

R1 1K?

V

Gambar 1.6 

Ukur tegangan pada R1 dan catat pada Tabel 1.4. 

Tabel 1.3

Vin (volt)

R (Ω)

15

1k

15

1k + 1k

15

1k + 4.7k

VR1 (volt)


7 APRIL 2014



Pasang R2 seri dengan R1 masing-masing masing-masing sebesar 1kΩ dan ukur juga tegangan pada R1.



Lakukan hal yang sama untuk penghambat 4.7kΩ.



Dari percobaan terlihat bahwa tegangan yang terukur lebih kecil karena pemasangan penghambat diperlukan untuk meningkatkan rentang ukur voltmeter.

1.5

ANALISIS 1.

Membuat Rangkaian dan Mengenal Sifat dasar Arus / Tegangan Listrik Pada praktikum ini digunakan saklar yang berfungsi sama dengan jumper sebagai penghubung Hasil pengukuran arusnya sama, baik sebelum polaritasnya dibalik maupun setelah polaritasnya dibalik. Lihat tabel disamping 



Tabel 1.5

2.

No.

Polaritas (positif / negatif)

1

Positif

2

Negatif

pada multimeter

             

0,4 A 0,4 A

Cara Menggunakan Amperemeter dan Voltmeter Pada praktikum ini diketahui bahwa tegangan yang melalui hambatan 3,3 yang melalui hambatan tersebut. Lihat tabel dibawah ini! Tabel 1.6

No.

1

3.

Cara pembacaan jarum

I (ampere)

E ( volt)

I (ampere)

0,9

Pengukuran Hambatan dalam Alat Ukur

0,25

 lebih daripada arus

Cara pembacaan

Cara pembacaan

jarum pada

jarum pada

multimeter

multimeter

                 


7 APRIL 2014

Pada praktikum ini membandingkan jumlah tegangan pada rangakaian yang menggunakan catu daya DC dan catu daya AC. Dimana jumlah tegangan pada rangkaian yang menggunakan catu daya DC sama dengan rangkaian yang menggunakan catu daya AC. Tegangan total 10V. Lihat tabel dibawah ini! Tabel 1.7 RΩ 1k 4k7

DC (v)

AC (v)

1,5

1,5

8,5

8,5

Perhitungan

             

Perbedaan hasil pengukuran dengan dan hasil perhitungan disebabkan oleh hambatan pada alat ukur. Hambatan dalam alat ukur juga dapat dihitung dengan persamaan p ersamaan dibawah ini,

  

   

Menghitung hambatan dalam voltmeter (Ri)

           

Jadi, Perbedaan hasil pengukuran dengan perhitungan disebabkan oleh hambatan 490Ω pada alat ukur. 4.

Meningkatkan rentang ukur pada amperemeter


7 APRIL 2014

R3 R2

A I1 R1 1K?

15V +I2 A

Gambar 1.7 Pada praktikum ini, besar arus pada I1 sama dengan besar arus pada I2. Hal ini membuktikan hukum Kirchoff Law, dimana arus yang masuk pada rangkaian sama dengan arus yang keluar. Lihat tabel hasil pengukuran dibawah ini! Tabel 1.8

5.

Rparalel

I1 (mA)

I2 (mA)

~

14

14

10Ω

1,25

1,25

47Ω

0,25

0,25

10Ω / 47Ω

1,5

1,5

Meningkatkan Rentang Ukur Voltmeter

15V +-

R1 1K?

V

Gambar 1.8 Tabel 1.8 Vin (volt)

R (Ω)

VR1 (volt)

15

1k

14,5

15

1k + 1k

14,5

15

1k + 4.7k

14,5


7 APRIL 2014

Berdasarkan tabel diatas terlihat bahwa hambatan yang diberikan tidak berpengaruh rangkaian karena yang terukur pada alat ukur adalah sumber tegangan.

1.6

KESIMPULAN 1. Pada pembacaan skala meter harus diperhatikan rentang ukur meter yang digunakan agar pada penggunaannya tidak melebihi batas kemampuannya (tidak menyebabkan kerusakan meter). 2. Pembacaan meter dilakukan dengan jalan membagi jarak antara nilai utama pada skala dengan jumlah skala kecil yang ditunjukkan, kemudian dengan melihat jarum dapat diketahui besarnya nilai pengukuran. 3. Arus mengalir pada sumber tegangan dari polaritas negatis ke positif, sedangkan pada beban dari polaritas positif ke negatif. 4. Untuk mengukur tegangan pada suatu beban, voltmeter dirangkai secara paralel dengan beban tersebut. 5. Untuk mengukur arus pada suatu cabang, amperemeter dirangkai secara seri dengan elemen-elemen yang ada pada cabang tersebut. Arus masuk ke terminal (+) amperemeter dan keluar dari terminal (-) amperemeter.

TEKHNIK LISTRIK HUKUM OHM

7 APRIL 2014

PRAKTIKUM II HUKUM OHM 2.1

TUJUAN Setelah melaksanakan percobaan ini Anda diharapkan dapat memahami hukum ohm dan aplikasinya.

2.2

PENDAHULUAN Ketika suatu medan listrik diberikan kepada sebuah dielektrik, akan terjadi polarisasi terhadap dielektrik tersebut. Tetapi jika medan tersebut diberikan kedaerah yang mempunyai muatan bebas, muatan tersebut akan bergerak dan timbul suatu arus listrik sebagai ganti polarisasi medium tersebut. Ketika muatan bebas ditunjukkan dalam sebuah benda seperti elektron-elektron dalam suatu logam, yang gerakannya merintangi interaksinya terhadap ion-ion positif sehingga membentuk lattice Kristal logam. Ketika tidak terdapatmedan listrik eksternal, elektron-elektron tersebut bergerak ke segala arah dantidak ada transportasi muatan netto atau arus listrik. Tetapi jika digunakan sebuahmedan listrik eksternal,terjadi aliran gerakan dari gerakan electron sembarangsehingga terjadi arus listrik. Tampaknya alamiah untuk menganggap bahwakekuatan dari arus tersebut sesuai dengan intensitas medan listrik, dan bahwa persesuaian ini merupakan konsekuensi langsung dari struktur internal logamnya. Untuk membuktikan hubungan ini, dapat ditinjau dengan hukum Ohm, yang menyatakan bahwa untuk suatu konduktor logam pada pada suhu suhu konst konstan an perb pe rban andi ding ngaa n anta an tara ra perbedaan potensial

∆

V antara dua titik dari konduktor dengan arus listrik I yang melalui konduktor tersebut adalah

konstan. konstan. Konstan ini disebut tahanan listrik (hambatan R dari konduktor antara dua titik. Jadi hukumOhm bisa dinyatakan sebagai :

   V merupakan beda tegangan (beda potenssial), I adalah arus yang lewatpada penghantar dan R hambatan dari da ri pen p engh ghan anta tar.r. Persa Pe rsamaa maann (1)menu (1 )menunju njukk kkan an bahwa bahwa Huku Hukum m Ohm Ohm berla berlaku ku jika ka hubung hubungan an antar antaraa V dan Iadala Iada lahh linie lin ier.r. Hukum ini diformulasikan oleh ahli fisika Jerman, George Ohm (1787-1854), ternyata berlaku dengan ketelitian yang mencengangkan terhadap konduktor pada cakupan harga ∆V, I dan suhu yang luas lu as . Prinsip Ohm ini adalah besarnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar metal pada rangkain, Ohm menentukan sebuah persamaan yang simple menjelaskan hubungan antara tegangan, arus dan hambatan yang saling hubungan. Tetapi beberapa zat terutama semi-konduktor , tidak mengikuti hukum Ohm. Dari persamaan yang di atas, kelihatan sekali bahwa R (hambatan) dinyatakandalam satuan SI sebagai Volt/ampere atau m2kg s -1 C -2 dan disebut Ohm (Ω). Jadi satu Ohm adalah tahanan suatu konduktor yang


7 APRIL 2014

dilewati arus satu ampere ketika perbedaan pe rbedaan potensialnya dijaga satu volt di ujung-ujung konduktor tersebut. Arus dinyatakan dengan Ampere, Ampere, bersimbol I. Tegangan dinyatakan dengan volt,bersimbol volt,bersimbol V atau E (Alonso, 1979:76-77).

2.3

PERALATAN 1. Utama : 

Papan plug-in Papan plug-in



Power Supply PTE-022-01



Saklar SPST



Hambatan 100Ω



Jumper



Kabel pegnhubung



Meter dasar (Basic (Basic Meter )

2. Pendukung : Multimeter digital



2.4

LANGKAH KERJA 1. Penerapan hukum Ohm papan plug-in,, catu-daya catu-daya tegangan utama, hambatan 100Ω, saklar dan multimeter digital.  Siapkan papan plug-in 

Dengan posisi saklar terbuka, rangkaialah alat-alat sesuai dengan Gambar 2.1.

S

I +

5V +-

E

R = 100

-

Gambar 2.1 

Hidupkan saklar. Dengan meter ukurlah arus I dan tegangan E dan ukurlah hambatan R dengan multimeter. Kemudian isi dan lengkapi Tabel 2.1. Tabel 2.1

N0.

E (volt)

I (amp)

R (Ω)

I . R (volt)

E.I

E2 / R

I2 . R

(watt)

(watt)

(watt)


7 APRIL 2014

1 2 3



Daya yang didisipasikan oleh hambatan berupa kalor yang nilainya sesuai dengan rumus : P = E . I = I 2 . R = E 2 / R.



Dari tbel di atas terlihat bahwa nilai E = I . R. Hubungan ini disebut persamaan hukum Ohm. Hukum Ohm sendiri berbunyi : "Tegangan yang terdapat pada suatu elemen rangkaian elektronika sama dengan perkalian arus yang melaluinya dan hambatan antara kedua uj ungnya".

2. Rangkaian Seri 

Siapkan papan plug-in, catu daya tegangan utama, hambatan (100 Ω, 150 Ω, 220 Ω, dan 270 Ω), serta multimeter digital.



Rangkailah alat seperti rangkaian dibawah ini,

R1

R2

100?

150? 2 2 0 ?

1.5V

R3

270? R4

Gambar 2.2 

Sambungkan alat dengan catu daya, lalu ukur nilai tegangan V dan arus I.



Catat nilai pengukuran pada tabel 2.2 Tabel 2.2 NO 1 2 3 4

R (Ω)

V (volt)

I (ampere)




7 APRIL 2014

Ulangi langkah diatas tapi ubah tegangan catu daya 15V menjadi 4V, 6V, 4V, 8V, 10V, 12V, 14V, 16V, 18V, 20V secara bergantian.



Catat hasil pengukurannya pada tabel 2.3i! Tabel 2.3

NO

4V

RΩ V(v)

1

100

2

150

3

220

4

270

I(mA)

6V V(v)

I(mA)

8V V(v)

I(mA)

10V V(v)

I(mA)

12V V(v)

14V

I(mA)

V(v)

I(mA)

16V V(v)

I(mA)

18V V(v)

I(mA)

20V V(v)

I(mA)

3. Rangkaian Paralel 

Siapkan papan plug-in, catu daya tegangan utama, hambatan (1k Ω, 1k5 Ω, 4k7 Ω), serta multimeter digital.



Rangkailah alat seperti rangkaian dibawah ini,

R1 = 1k

15V

R2 = 1.5k

R3 = 4.7k

Gambar 2.3 

Sambungkan alat dengan catu daya, lalu ukur nilai tegangan V dan da n arus I.



Catat nilai pengukuran pada tabel 2.3 Tabel 2.3 NO

R (Ω)

1

1k

2

1k5

3

4k7

4

1k

V (volt)

I (ampere)

R4 = 1k




7 APRIL 2014

Ulangi langkah diatas tapi ubah tegangan catu daya 15V menjadi 4V, 6V, 4V, 8V, 10V, 12V, 14V, 16V, 18V, 20V secara bergantian.



Catat hasil pengukurannya pada tabel 2.4i! Tabel 2.4

NO

4V

RΩ V(v)

1

1k

2

1k5

3

4k7

4

1k

2.5

6V I(mA)

V(v)

8V

I(mA)

V(v)

10V

I(mA)

V(v)

12V

I(mA)

V(v)

14V

I(mA)

V(v)

I(mA)

16V V(v)

18V

I(mA)

V(v)

I(mA)

20V V(v)

I(mA)

ANALISIS 1. Penerapan Hukum Ohm Tabel 2.5

E.I

E2 / R

I2 . R

(watt)

(watt)

(watt)

N0.

E (volt)

I (amp)

R (Ω)

I . R (volt)

1

15

0,15

100

15

2,25

2,25

2,25

2

5

0,05

100

5

0,25

0,25

0,25

3

10

0,1

100

10

1

1

1

  

Pada tabel diatas nilai hal ini membuktikan hukum hukum Ohm, dimana arus listrik listrik yang mengalir pada penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya. 2. Rangkaian Seri Catu daya 15V 

Tabel 2.6 V (volt)

NO

R (Ω)

1

100

2

0,02

2

150

3

0,02

3

220

4,4

0,02

4

270

5,4

0,02



Dengan catu daya 4V,6V,8V,10V,12V,14V,16V,18V,20V 4V,6V,8V,10V,12V,14V,16V,18V,20V

I (ampere)


7 APRIL 2014

Tabel 2.7 NO

4V

RΩ

6V

8V

10V

12V

14V

16V

18V

20V

V(v)

I(mA)

V(v)

I(mA)

V(v)

I(mA) I(mA)

V(v)

I(mA)

V(v)

I(mA)

V(v)

I(mA)

V(v)

I(mA)

V(v)

I(mA)

V(v)

I(mA) I(mA)

1

100

0,575

5,6

0,8

8,25

1,1

11,3

1,39

13,65

1,645

16,25

1,86

18,9

2,16

21,5 21,5

2,44

25

2,7

27,5

2

150

0,85

5,6

1,2

8,25

1,68

11,3

2,05

13,65

2,4

16,25

2,8

18,9

3,22

21,5

3,6

25

4

27,5

3

220

1,25

5,6

1,8

8,25

2,5

11,3

3

13,65

3,5

16,25

4,1

18,9

4,7

21,5

5,24

25

5,88

27,5

4

270

1,6

5,6

2,3

8,25

3,2

11,3

3,8

13,65

4,5

16,25

5,24

18,9

6

21,5

6,72

25

7,5

27,5

Berdasarkan kedua tabel diatas, dapat diketahui bahwa semua arus yang melalui tiap-tiap hambatan dalam rangkaian seri besarnya selalu sama. Hal ini membuktikan Kirchoff Current Law. Berikut adalah grafik tabel 2.7

Rangkaian seri 30 27.5

25

25 21.5

) 20 A m15 ( t o t I

18.9 16.25 13.69

11.357

10

8.25 5.6

5 0 4

6

8

10

12

14

16

18

20

V (volt)

Grafik diatas membuktikan hukum ohm, dimana arus selalu berbanding terbalik dengan tegangan.

Berikut tabel perhitungan pada rangkaian seri diatas (gambar 2.2) Tabel 2.8 Perhitungan Tegangan (Volt) Dan Arus (mA)

Vs (Volt)

100Ω

150Ω

220Ω

270Ω

V1 (volt)

I1 (mA)

V2 (volt)

I2 (mA)

V3 (volt)

I3 (mA)

V4 (volt)

I4 (mA)

4

0.541

5.405

0.811

5.405

1.189

5.405

1.459

5.405

6

0.811

8.108

1.216

8.108

1.784

8.108

2.189

8.108


7 APRIL 2014

8

1.081

10.811

1.622

10.811

2.378

10.811

2.919

10.811

10

1.351

13.514

2.027

13.514

2.973

13.514

3.649

13.514

12

1.622

16.216

2.432

16.216

3.568

16.216

4.378

16.216

14

1.892

18.919

2.838

18.919

4.162

18.919

5.108

18.919

16

2.162

21.622

3.243

21.622

4.757

21.622

5.838

21.622

18

2.432

24.324

3.649

24.324

5.351

24.324

6.568

24.324

20

2.703

27.027

4.054

27.027

5.946

27.027

7.297

27.027

Dengan adanya tabel perhitungan diatas, diatas, maka dapat diketahui besar tegangan dan arus.

kesalahan pengukuran

Gunakan persamaan berikut untuk mencari persentase kesalahan

           Lihat tabel 2.9 dibawah ini! Tabel 2.9 Presentase Kesalahan Pengukuran Tegangan Dan Arus (%)

Vs

100Ω

(Volt)

150Ω

220Ω

270Ω

V1 (%)

I1 (%)

V2 (%)

I2 (%)

V3 (%)

I3 (%)

V4 (%)

I4 (%)

4

5.993

3.475

4.610

3.475

4.865

3.475

8.784

3.475

6

1.351

1.720

1.351

1.720

0.901

1.720

4.818

1.720

8

1.720

4.960

3.475

4.960

4.865

4.960

8.784

4.960

10

2.780

1.000

1.121

1.000

0.901

1.000

3.983

1.000

12

1.421

0.208

1.351

0.208

1.931

0.208

2.703

0.208

14

1.715

0.100

1.351

0.100

1.516

0.100

2.517

0.100

16

0.100

0.566

0.722

0.566

1.208

0.566

2.703

0.566

18

0.310

2.703

1.351

2.703

2.125

2.703

2.268

2.703

20

0.100

1.720

1.351

1.720

1.122

1.720

2.703

1.720

3. Rangkaian paralel Catu daya 15V 

Tabel 2.10


7 APRIL 2014

NO

R (Ω)

V (volt)

I (mA)

1

1k

14,9

15

2

1k5

14,9

11,75

3

4k7

14,9

3,6

4

1k

14,9

17,25

Dengan catu daya 4V,6V,8V,10V,12V,14V,16V,18V,20V 4V,6V,8V,10V,12V,14V,16V,18V,20V



Tabel 2.11 NO

4V

RΩ

6V

8V

10V

12V

14V

16V

18V

20V

V(v)

I(mA)

V(v)

I(mA)

V(v)

I(mA)

V(v)

I(mA)

V(v)

I(mA)

V(v)

I(mA)

V(v) V(v)

I(mA)

V(v)

I(mA) I(mA)

V(v)

I(mA)

1

1k

4

4,25

6

6

8

7,9

10

10,05

12

12

14

13,9

16

16

18

18

20

20,4

2

1k5

4

2,75

6

4

8

5,25

10

6,75

12

8,1

14

9,5

16

10,75

18

12,5

20

13,6

3

4k7

4

0,9

6

1,275

8

1,675

10

2,125

12

2,5

14

2,9

16

3,45

18

3 ,9

20

4,25

4

1k

4

4

6

6

8

7,75

10

10

12

11,75

14

13,6

16

15,75

18

17,75

20

19,6

Itotal

12,15

17,25

22,5

29

35

40,5

46,5

52,5

59,5

Kedua tabel diatas memperlihatkan bahwa pada rangkaian paralel, tegangan pada tiap hambatan nilainya selalu sama. Hal ini membuktikan Kirchoff Current Law. Berikut adalah grafik tabel 2.9

Rangkaian Paralel 60 54 48 ) 42 A36 m ( 30 t o 24 t i 18 12 6 0

59.5 52.5 46.5 40.5 35 29 22.5 17.25 12.15

4

6

8

10

12

14

16

18

20

V(volt)

Grafik diatas juga membuktikan hukum Ohm, dimana arus yang mengalir pada penghantar berbanding lurus dengan tegangan yang diterapkan kepadanya. Berikut tabel perhitungan arus dan egangan pada rangkaian paralel diatas (gambar 2.3) Tabel 2.12


Perhitungan Tegangan (Volt) Dan Arus (mA)

Vs (Volt)

7 APRIL 2014

100Ω

150Ω

220Ω

270Ω

V1 (volt)

I1 (mA)

V2 (volt)

I2 (mA)

V3 (volt)

I3 (mA)

V4 (volt)

I4 (mA)

4

4.000

4.000

4.000

2.667

4.000

0.851

4.000

4.000

6

6.000

6.000

6.000

4.000

6.000

1.277

6.000

6.000

8

8.000

8.000

8.000

5.333

8.000

1.702

8.000

8.000

10

10.000

10.000

10.000

6.667

10.000

2.128

10.000

10.000

12

12.000

12.000

12.000

8.000

12.000

2.553

12.000

12.000

14

14.000

14.000

14.000

9.333

14.000

2.979

14.000

14.000

16

16.000

16.000

16.000

10.667

16.000

3.404

16.000

16.000

18

18.000

18.000

18.000

12.000

18.000

3.830

18.000

18.000

20

20.000

20.000

20.000

13.333

20.000

4.255

20.000

20.000

Berdasarkan tabel perhitungan diatas, maka dapat ditentukan besar kesalahan pengukuran. Lihat tabel 2.13 dibawah! Tabel 2.13 Presentase Kesalahan Pengukuran Tegangan Dan Arus (%) Vs 100Ω 150Ω 220Ω 270Ω (Volt) V1 (%) I1 (%) V2 (%) I2 (%) V3 (%) I3 (%) V4 (%) I4 (%) 4

0.000

5.882

0.000

3.030

0.000

5.437

0.000

0.000

6

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.125

0.000

0.000

8

0.000

1.266

0.000

1.587

0.000

1.620

0.000

3.226

10

0.000

0.498

0.000

1.235

0.000

0.125

0.000

2.564

12

0.000

0.000

0.000

1.235

0.000

2.128

0.000

2.128

14

0.000

0.719

0.000

1.754

0.000

2.715

0.000

2.941

16

0.000

0.000

0.000

0.775

0.000

1.326

0.000

1.587

18

0.000

0.000

0.000

2.041

0.000

1.800

0.000

1.408

20

0.000

1.961

0.000

2.564

0.000

0.125

0.000

5.263


2.6

7 APRIL 2014

KESIMPULAN 1. Hubungan antara arus, tegangan dan hambatan dijelaskan oleh Hukum Ohm yang berbunyi "Tegangan yang terdapat pada suatu komponen rangkaian elelktronika sama dengan perkalian arus yang melaluinya dan hambatan antara kedua ujungnya". 2. Denga menggunakan Hukum Ohm nilai hambatan suatu komponen elektronika dapat diketahui, bila tegangan

antara

ujung-ujung

elemen

tersebut

dan

arus

yang

melaluinya

diketahui

TEKHNIK LISTRIK ANALISIS MESH DAN NODE

7 APRIL 2014

III ANALISIS MESH & NODE

3.1

TUJUAN 1. Mahasiswa dapat memahami teorema analisis mesh. 2. Mahasiswa dapat memahami teorema analisis node voltage. 3. Mahasiswa dapat menyelesaikan perhitungan rangkaian menggunakan analisis mesh maupun analisis node voltage.

3.2

TEORI DASAR Suatu rangkaian yang terhubung secara seri maupun paralel yang telah kita pelajari sebelumnya merupakan contoh rangkaian yang sederhana. pada

rangkaian sederhana yang mengkombinasikan mengkombinasikan

tahanan-tahanan atau sumber-sumber yang seri atau paralel dapat kita analisis dengan menggunakan prinsip pembagian arus dan tegangan sesuai hukum yang telah dipelajari yaitu hukum ohm dan hukum kirchoff.rangkaian-rangkaian sederhana tersebut merupakan suatu latihan pemahaman dalam pemecahan masalah untuk menolong kita memahami hukum-hukum dasar yang selanjutnya akan kita gunakan dalam rangkaian-rangkaian yang lebih sukar atau lebih kompleks.dalam menyederhanakan analisis pada rangkaian yang lebih sukar diperlukan suatu metode analisis yang lebih cocok dan mudah. diantara metodemetode ini adalah superposisi, loop, mesh, node voltage, teorema thevenin dan teorema norton. pada resume kali ini akan mengembangkan kemampuan menganalisis teorema mesh dan teorema node voltage. I. TEOREMA MESH Mesh adalah sifat rangkaian sebidang dan tidak didefinisikan untuk rangkaian tak sebidang. analisis mesh – rangkaian yang terletak dalam satu bidang. rangkaian sebidang ( dapat dipakai hanya pada rangkaian – rangkaian planar circuit ) merupakan rangkaian pada permukaan bidang yang sedemikian rupa yang tak ada cabang yang melalui di atas atau di bawah cabang lain. seperti Gambar 1.1 yang membedakan rangkaian sebidang dan tak sebidang.


7 APRIL 2014

Gambar 3.1 (a) jaringan sebidang dapat dap at digambarkan pada sebuah permukaan bidang tanpa penyeberangan (cross-over). (b) sebuah jaringan tak sebidang tidak dapat digambarkan pada sebuah permukaan bidang tanpa paling sedikit satu penyeberangan. (c) sebuah jaringan sebidang dapat digambarkan sehingga kelihatannya tak sebidang. Pada suatu rangkaian yang terlihat pada Gambar 3.2 dapat menggunakan analisis mesh untuk menyelesaikannya dengan menggunakan konsep arus mesh dan hukum tegangan kirchoff (kirchoff voltage law/kvl).

Gambar 3.2 rangkaian dengan analisis mesh Teorema mesh dan teorema node voltage untuk menyelesaikan rangkaian tersebut dengan analisis mesh dapat kita lakukan dengan menentukan arah arus terlebih dahulu yang mengalir pada setiap sumber tegangan. menentukan loop dan arah arus sebaiknya searah dengan arah jarum jam, perhatikan Gambar 3.3:

Gambar 3.3 arah arus pada rangkaian searah dengan arah jarum jam


7 APRIL 2014

Setelah menentukan loop dan arah arus. pisahkan rangkaian tersebut menjadi dua bagian sesuai loop menjadi loop 1 dan loop 2 sesuai arah arus yang keluar pada setiap sumber. loop 1:

Gambar 3.4 loop 1 Arus yang mengalir dari sumber potensial positif searah dengan arah jarum jam yang melalui tahanan r1 dan r2. pada tahanan r2 selain dilalui arus i1, tahanan ini jg dilalui arus dari i2. sesuai dengan hukum kirchoff ii yaitu jumlah aljabar seluruh tegangan mengelilingi sebuah jalan tertutup alam sebuah rangkaian adalah nol. maka dapat diperoleh persamaan sebagai berikut: σe = 0 e1 – e1 – i1 i1 . r1 – r1 – i1 i1 . r2 + i2 . r2 = 0 28 – 28 – 4 4 . i1 – i1 – 2 2 . i1 + 2 . i2 = 0 28 – 28 – 6i1 6i1 + 2i2 = 0 ( pers. 1 ) loop 2:

gambar 3.5 loop 2 pada loop 2, dapat pula diperoleh persamaan seperti pada loop 1. σe = 0 r2 – r2 – i2 i2 . r3 + i1 . r2 = 0


- e2 – e2 – i2 i2 - 7 – 7 – 2 2 . i2 – i2 – 1 1 . i2 + 2 . i1 = 0 - 7 + 2i1 – 2i1 – 3i2 3i2 = 0 ( pers. 2 ) Dari kedua persamaan tersebut dapat diselesaikan dengan cara eliminasi dan substitusi 28 – 28 – 6i1 + 2i2 = 0

6i1 – 6i1 – 2i2 2i2 = 28

- 7 + 2i1 – 2i1 – 3i2 = 0

2i1 – 2i1 – 3i2 3i2 = 7

eliminasi: 6i1 – 6i1 – 2i2 2i2 = 28 x 1 2i1 – 2i1 – 3i2 3i2 = 7 x 3 maka, 6i1 – 6i1 – 2i2 2i2 = 28 6i1 – 6i1 – 9i2 9i2 = 21 7i2 = 7 i2 = 1 a dari hasil i2 dapat di substitusi pada salah satu persamaan, 6i1 – 6i1 – 2i2 2i2 = 28 6i1 – 6i1 – 2 2 . 1 = 28 6i1 = 30 i1 = 5 a penyelesaian persamaan juga dapat diselesaikan dengan cara matriks: i1 = 5 i2 = 1

7 APRIL 2014


7 APRIL 2014

jadi besar arus pada i1 adalah 5 a dan i2 adalah 1 a.

II ANALISIS NODE sebelum membahas metoda ini ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu pengertian mengenai tentang node. node atau titik simpul adalah titik pertemuan dari dua atau lebih elemen rangkaian. junction atau titik simpul utama atau titik percabangan adalah titik pertemuan dari tiga atau lebih elemen rangkaian. untuk lebih jelasnya mengenai dua pengertian dasar diatas, dapat dimodelkan dengan contoh gambar berikut.

gambar 3.6 jumlah node = 5, yaitu : a, b, c, d, e=f=g=h e=f=g=h jumlah junction = 3, yaitu yaitu : b, c, e=f=g=h e=f=g=h Dalam menganalisis teorema node berprinsip pada Hukum Arus Kirchoff (Kirchoff Current Law/KCL) yaitu Jumlah aljabar semua arus yang memasuki sebuah simpul adalah nol. Analisis node lebih mudah jika pencatunya adalah sumber arus dimana tegangan pada setiap node belum diketahui. Dalam menganalisis teorema node voltage langkah pertama adalah menentukan salah satu simpul node yang dijadikan sebagai simpul referensi yang selanjutnya akan mendefinisikan tegangan diantara setiap simpul lain dengan simpul referensi. Perlu diketahui bahwa sebuah rangkaian yang bersimpul N memiliki (N-1) tegangan yang tak diketahui dan (N-1) persamaan untuk dapat disederhanakan.

Gambar 3.7 Rangkaian yang dapat dianalisis dengan teorema node


7 APRIL 2014

Pada Gambar 3.3 kita pilih simpul b sebagai simpul referensi. Simpul yang lain juga dapat dipilih namun akan lebih sulit dalam menyederhanakan persamaannya. Dalam menentukan simpul referensi dipilih dari paling banyak cabangnya. Selanjutnya tentukan arah arus yang mengalir dari setiap sumber tegangan. Maka akan didapatkan gambar rangkaian sebagai berikut:

Gambar 3.8 Menentukan arah arus dan titik simpul referensi Dari gambar tersebut dapat kita peroleh persamaannya sesuai dengan gambar tersebut dapat kita peroleh persamaannya sesuai dengan KCL (Kirchoff Current Law): ΣI = 0 I1 + I3 – I3 – I2 I2 = 0 Tegangan pada tahanan R1 adalah E1 – E1 – EN, EN, tegangan pada tahanan R2 adalah EN dan tegangan pada R3 adalah E2 – E2 – EN, EN, maka diperoleh: 7 EN

= 56

EN = 8 volt node voltage dengan sumber berbeda

gambar 3.9 node voltage dengan sumber tegangan yang berbeda sumber diubah ke bentuk arus tentukan arah arus dan titik sampul en dimana en adalah titik yang memiliki paling banyak cabang.


7 APRIL 2014

Gambar 3.10 Kemudian rangkain digambar ulang agar simpul en dapat terlihat jelas:

Gambar 3.11 rangkaian digambar kembali agar menegaskan simpul referensinya ( EN )

lalu dengan menggunakan prinsip kcl dimana “jumlah aljabar semua arus yang memasuki sebuah sebua h simpul adalah nol.” maka akan diperoleh Persamaan : ΣI = 0 I1 + I2 – I2 – IA IA – – IB

=0

– I1 + I2 – I2 – –

=0

– = 2 + 1 – 1 – – = 0 3EN

= 12

EN

= 4 volt

Maka, IA = 2 A IB = 1 A


3.3

7 APRIL 2014

ALAT DAN BAHAN 1. Utama

:



Papan plug-in.



Power Supply Variable PTE-022-02.



Saklar SPST.



Resistor 10Ω 2, 560Ω, 1kΩ 2, 220Ω, 1.5kΩ, 4.7Ω.



Jumper.



Kabel Penghubung.



Meter Dasar (Basic Meter).

2. Pendukung : 

3.4

Multimeter digital / analog.

LANGKAH KERJA & ANALISIS 1. Siapkan alat dan bahan. 2. Buatlah rangkaian pada papan plug-in seperti pada Gambar 3.12 di bawah ini. R1 = 10?

R3 = 560?

15V +-

R2 = 1K?

R5 = 10?

R4 = 1K?

+ 5V -

Gambar 3.12 3. Nyalakan catu-daya dan lakukan pengukuran untuk mengetahui nilai arus dan tegangan pada tiap komponen, 4. Ulangi langkah diatas tapi ubah R3-nya menjadi 1k, 1k5, dan 4k7 secara bergantian dan lengkapi Tabel 3.1 & Tabel 3.2 di bawah ini sesuai dengan nilai yang telah terukur pada alat ukur. Tabel 3.1 Pengukuran Tegangan (Volt)

R3 (Ω) 560 1k 1.5k 4.7k

V1

V2

V3

V4

Perhitungan Tegangan (Volt) V5

V1

V2

V3

V4

V5


7 APRIL 2014

Tabel 3.2 Pengukuran Arus (mA)

R3 (Ω)

I1

I2

I3

Perhitungan Arus (mA)

I4

I5

I1

I2

I3

I4

I5

560 1k 1.5k 4.7k

5. Kemudian lakukan pengukuran ulang dengan mengganti nilai tahanan R3 dengan resistor 1kΩ, 1kΩ, 1.5kΩ, 4.7kΩ. dan lengkapi dan lengkapi Tabel 3.1 & Tabel 3.2 di bawah ini sesuai dengan nilai yang telah terukur pada alat ukur.

6. Buatlah perhitungan pada Gambar 3.1 dengan menggunakan analisis mesh / analisis node lalu isikan hasil perhitungan pada Tabel 3.1, Kemudian lakukan perhitungan presentase kesalahan dengan melakukan perbandingan antara hasil pengukuran dengan hasil perhitungan lalu lengkapi Tabel 3.3 di bawah ini. Tabel 3.3 R3 (Ω)

Persentase Kesalahan Pengukuran &

Presentase Kesalahan Pengukuran &

Perhitungan Tegangan (%)

Perhitungan Arus (%)

V1

V2

V3

V4

V5

I1

I2

I3

I4

I5

560 1k 1.5k 4.7k

7. Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan tegangan dengan memasukkan nilai data dari Tabel 3.1 pada V3 hasil pengukuran & hubungan antara hambatan dengan arus dengan memasukkan nilai data dari tabel 3.2 pada I3 hasil pengukuran.

8. Baliklah polaritas pada V2 lalu ukurlah nilai tegangan dan nilai arus pada tiap komponen. Kemudian ganti nilai tahanan pada R3 dengan resistor 1kΩ, 1kΩ, 1.5kΩ, 4.7kΩ dan isikan hasil pengukuran pada Tabel 3.4 dan Tabel 3.5 ddii bawah ini.


7 APRIL 2014

Tabel 3.4 Pengukuran Tegangan (Volt)

R3 (Ω)

V1

V2

V3

V4

Perhitungan Tegangan (Volt) V5

V1

V2

V3

V4

V5

560 1k 1.5k 4.7k Tabel 3.5 Pengukuran Arus (mA)

R3 (Ω)

I1

I2

I3

I4

Perhitungan Arus (mA) I5

I1

I2

I3

I4

I5

560 1k 1.5k 4.7k

9. Buatlah perhitungan pada Gambar 3.1 dengan analisis mesh atau node, Kemudian lakukan perhitungan presentase kesalahan dengan melakukan perbandingan antara hasil pengukuran dengan hasil perhitungan lalu lengkapi

10. Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan tegangan dengan memasukkan nilai data dari Tabel 3.4 pada V3 hasil pengukuran & hubungan antara hambatan dengan arus dengan memasukkan nilai data dari tabel 3.5 pada I3 hasil pengukuran.

3.5

ANALISIS 1. Pengukuran dan Perhitungan Tegangan dan Arus


R3

Perhitungan Tegangan (Volt)

(Ω)

V1

V2

V3

V4

V5

V1

V2

V3

V4

V5

560

0,25

14,5

5,6

9

4,3

0,318

14,682

9,563

5,120

0,120

1k

0,225

15

7,5

7

2,5

1.5k

0,2

15

9

6

1,2

0,213

14,787

9,772

5,015

0,015

4.7k

0,175

15

12

3

2,4

0,169

14,831

9,859

4,971

0,029


7 APRIL 2014

Berikut adalah grafik dari tabel 3.7

Tegangan pada Hambatan 14 12

12

10 9

) t 8 l o v ( v 6

7.5 5.6

6

4 3

2 0 560

10 00

15 00

4 70 0 R3 (Ω)

Tabel diatas memperlihatkan perubahan tegangan yang terus meningkat jika hambatannya diperbesar. Hal ini memberikan asumsi bahwa tegangan berbanding lurus dengan hambatan.


R3


(Ω)

I1

I2

I3

I4

I5

I1

I2

I3

I4

I5

560

24,5

20

9

9,5

0,4

31,759

14,682

17,077

5,120

11,957

1k

21,5

14,5

7,5

7

0,21

1.5k

20

14,5

5,9

5,8

0,1

21,302

14,787

6,515

5,015

1,500

4.7k

17

14,5

1,45

2,6

2

16,928

14,831

2,098

4,971

2,874


7 APRIL 2014


Arus pada Hambatan R3 0.01 0.009 0.008 0.007 ) e r 0.006 e p 0.005 m a 0.004 ( I 0.003 0.002 0.001 0

0.009 0.0075 0.0059

0.00245

56 0

10 00

15 0 0

47 00

R3 (Ω)

Grafik diatas menyatakan bahwa arus dan tegangan selalu berbanding terbalik. 2. Pengukuran dan Perhitungan Tegangan dan Arus dengan Polaritas Terbalik


R3

Perhitungan Tegangan (Volt)

(Ω)

V1

V2

V3

V4

V5

V1

V2

V3

V4

V5

560

0,25

14,5

5,5

9

9

0,318

14,682

9,563

5,120

0,120

1k

0,225

14,5

7,5

7

7

1.5k

0,2

14,5

14

5,5

5,5

0,213

14,787

9,772

5,015

0,015

4.7k

0,175

14,5

14,2

2,6

2,6

0,169

14,831

9,859

4,971

0,029


7 APRIL 2014

Berikut adalah grafik tabel 3.9

Tegangan pada Hambatan R3 16 14

14.2

14

12 10 ) t l o v 8 ( v

7.5

6

5.5

4 2 0 56 0

10 00

15 00

47 00

R3 (Ω)

Walaupun polaritasnya terbalik, tegangan tetap akan meningkat jika nilai hambatannya diperbesar.


R3


(Ω)

I1

I2

I3

I4

I5

I1

I2

I3

I4

I5

560

25

15

9,5

87,5

8,75

31,759

14,682

17,077

5,120

11,957

1k

22,5

9,25

7,5

6,75

0,675

1.5k

20

9,5

6

5,5

0,55

21,302

14,787

6,515

5,015

1,500

4.7k

7,5

9,5

2,5

2,25

0,225

16,928

14,831

2,098

4,971

2,874


7 APRIL 2014


Arus pada Hambatan R3 0.01 0.009 0.008 0.007 ) e r 0.006 e p 0.005 m a 0.004 ( I 0.003 0.002 0.001 0

0.0095 0.0075 0.006

0.0025

56 0

10 00

1 50 0

47 0 0

R3 (Ω)

Polaritas terbalik tidak mengubah sifat arus yang selalu berbanding terbalik dengan tegangan.

3.

Perhitungan Untuk Menentukan Prosentase Kesalahan Ukur 1. Cari Vtot dan Itot dengan persamaan Node

Node I

               NODE II

             


7 APRIL 2014

    2.

   untuk mencari nilai Va dan Vb | |    |  |        

Gunakan persamaan

Subtitusi nilai va

                                     3.

Gunakan nilai Va dan Vb untuk untuk menentukan menentukan nilai arus I dan tegangan V pada masing-masing hambatan 



4.

I pada masing-masing hambatan hambatan pada rangkaian dengan R3 = 560 IR1 = 0,032 A IR2 = 0,015 A IR3 = 0,017 A IR4 = 0,005 A IR5 = 0,012 A Itotal = 0,032 V pada hmasing-masing hambatan pada rangkaian dengan R3 = 560 VR1 = 0,32 V VR2 = 15 V VR3 = 9,52 V VR4 = 5 V VR5 = 0,12 V Vtotal = 29,96 V

Hitung prosentase kesalahan Vtot (R3 = 560) 

       


7 APRIL 2014

           

Itot (R3 = 560)

                   3.6

KESIMPULAN 1. 2.

Pada praktikum ini membuktikan kebenaran dari analisis mesh dan node Prosentase kesalahan berfungsi untuk membandingkan nilai hasil pengukuran dan hasil perhitungan 3. Perbedaan hasil pengukuran atau kesalahan pengukuran biasanya disebabkan oleh : Hambatan dalam alat ukur Kesalahan kalibrasi Kurangnya ketelitian pembaca Kerusakan alat    

TEKHNIK LISTRIK ANALISIS SUPERPOSISI

7 APRIL 2014

PRAKTIKUM IV ANALISIS SUPERPOSISI 4.1

TUJUAN 1. Mengukur arus dan tegangan Dc pada rangkaian dengan dua sumber yang me nyuplai rangkaian secara berganti-ganti. 2. Mengamati arah arus dari dua sumber yang menyuplai rangkaian.

4.2

DASAR TEORI Teorema superposisi adalah salah satu cara pintar yang membuat suatu rangkaian yang terlihat kompleks dijadikan lebih sederhana. Strategi yang digunakan pada teorema Superpos Superposisi adalah mengeliminasi semua sumber tetapi hanya disisakan satu sumber yang hanya bekerja pada waktu itu juga dan menganalisa rangka rangkaian itu dengan konsep rangkaian seri-paralel masing-masing saat sumber bekerja sendiri-sendir i. Lalu setelah masing-masing tegangan dan/atau arus yang tidak diketahui telah dihitung saat sumber bekerja sendiri-sendiri, masing-masing nilai yang telah diperoleh tadi dijumlahkan sehingga diperoleh nilai tegangan/arus yang sebenarnya. sebenarnya. Perhatikan contoh berikut ini ini, Karena terdapat dua sumber pada rangkaian ini, kita akan menghitung dua set nilai tegangan dan arus, masing-masing saat sumber 28 Volt bekerja send sendir ian ian (sumber tegangan 7 V “mati”)

Dan dihitung pada saat sumber 7 vol vo lt bekerja sendirian (sumber 28 V “mati”).


7 APRIL 2014

Saat kita menggambar ulang rangkaian ser i/paralel dengan hanya satu sumber satu sumber seper ti pada rangkaian di atas, semua tegangan yang lainnya “dimatikan”, apabila sumber itu adalah sumber tegangan maka cara “mematiikannya” adalah dengan cara cara menggantinya dengan short circuit (hubung pendek). Pertama-tama anal analisa rangkaian yang hanya mengandung sumber baterai 28 V, kita akan mendapatkan nilai tegangan dan arus :

Maka dengan analisa seri-paral seri-paralel Rtotal = [R2 ||R3]- – ]- – R R1 = [(2 × 1) / (2 + 1)] + 4 = 4.667 Ω Itotal = E / Rtotal = 28 V / 4.667 Ω = 6 A IR2 = Itotal × (R3 / R2 + R3) = 6 A × (1 / 1+2) = 2 A (pembagi arus) IR3 = Itotal × (R2 / R2 + R3) = 6 A × (2 / 1+2) = 4 A (pembagi arus) Jadi, drop tegangan pada masing-masing resistor dapat dihitung VR1 = Itotal × R1= (6 A) (4 Ω) = 24 V

(hukum Ohm)

VR2 = IR2 × R2 = (2 A) (2 Ω) = 4 V (hukum Ohm) VR3 = IR3 × R3 = (4 A) (1 Ω) = 4 V (hukum Ohm) Setelah ditentukan semua nilai arus dan tegangan saat sumber 28 Volt bekerja, berikutnya adalah menganalisa saat sumber 7 V saja yang bekerja (sumber 28 V dim di matikan dengan cara di ganti short circuit)


7 APRIL 2014

Analisa seri-paralel, RT = [R1||R2] – – - R3 = [(4 × 2)/(4 + 2)] + 1 = 2.333 Ω Itotal = E/RT = 7 V / 2.333 Ω = 3 A = IR3 IR1 = Itotal × [R2 / (R1 + R2)] = 3 × [(2 / (4 + 2)] = 1 A

(pembagi arus)

IR2 = Itotal × [R1 / (R1 + R2)] = 3 × [(4 / (4 + 2)] = 2 A

(pembagi arus)

VR1 = IR1 × R1 = (1 A) (4 Ω) = 4 V VR2 = IR2 × R2 = (2 A) (2 Ω) = 4 V VR3 = IR3 × R3 = (3 A) (1 Ω) = 43V Setelah mendapatkan nilai-ni nilai-nilai saat sumber bekerja sendiri-sendiri. Kita tinggal menjumlahkannya untuk memperoleh nilai yang sebenarnya. Namun, perhatikan polaritas tegangannya dan arah arusnya sebelum nilai-nilai ini dijumlahkan secara aljabar.

Setelah kita menjumlahkan nilai-nilai tegangan secara aljabar, kita dapatkan rangkaian seperti pada gambar ini:


7 APRIL 2014

VR1 = VR1(saat sumber 28 V menyala) + V R1 (saat sumber 7 V menyala) = 24 V + (-4 V) = 20 V VR2 = VR2(saat sumber 28 V menyala) + V R2 (saat sumber 7 V menyala) = 4 V + 4 V = 20 V VR3 = VR3(saat sumber 28 V menyala) + V R3 (saat sumber 7 V menyala) = 4 V + (-3 V) = 1 V Begitu juga dengan nilai-nilai arusnya, ditambahkan secara aljabar, namun perhatikan arah arusnya juga.

IR1 = IR1(saat sumber 28 V menyala) + I R1 (saat sumber 7 V menyala) = 6A + (-1 A) = 5 A IR2 = IR2(saat sumber 28 V menyala) + IR2 (saat sumber 7 V menyala) = 2A + (2 A) = 4 A IR3 = IR3(saat sumber 28 V menyala) + I R3 (saat sumber 7 V menyala) = 4A + (-3 A) = 1 A Setelah arus-arusnya dijumlahkan secara aljabar, diperoleh rangkaian seperti gambar berikut ini:


7 APRIL 2014

Begitu sederhana dan bagus bukan? Namun per per lu anda perhat perhatikan, bahwa teorema Superposisi hanya dapat digunakan untuk rangkaian yang bisa b isa direduksi menjadi seri-paralel saja saat salah satu sumber yang bekerja bekerja. Jadi, teorema ini tidak bisa digunakan untuk menganalisa rangkaian jembatan Wheatstone yang tidak seimbang. Karena rangkaian tersebut tidak bisa direduksi direduksi menjadi kombinasi seri-paralel. Selain itu, teorema ini hanya bisa menghitung persamaan-persamaan yang linier. Jadi, teorema ini tidak bisa digunakan untuk menghitung dissipasi daya, misal pada resistor. Ingat, rumus menghitung daya adalah mengandung elemen kuadrat (P = I2R = V 2 / R) R ). Teorema ini juga tidak berlaku apabila dalam rangkaian itu mengandung komponen yang nilai tegangan dan arusnya berubah-ubah. Teorema ini bisa digunakan untuk menganalisa rangkaian yang didalamnya mmengandung sumber dc dan ac. Kita matikan sumber ac nya, nya , lalu hanya sumber dc yang beker beker j ja. a. Setelah itu sumber dc yang dimatikan, dimatikan, sumber ac nya yang bekerja. Masing-masing hasil perhitungan bisa dijumlahkan untuk memperoleh nilai yang sebenarnya. Review :

Teorema superposisi menyatakan bahwa suatu rangkaian dapat dianalisa dengan hanya satu sumber bekerja pada suatu waktu, masing-masing tegangan dan arus komponen dijumlahkan secara aljabar untuk mendapatkan nilai sebenarnya pada saat semua sumber bekerja bekerja. Untuk mematikan sumber, sumber tegangan diganti short circuit (hubung singkat), sumber arus diganti open circuit (rangkaian terbuka).

4.3

ALAT DAN BAHAN 1. Utama

:









Registeristik 220Ω, 330Ω, 560Ω, 1kΩ 2, 1.5kΩ 2 dan 4.7kΩ.



Saklar SPST.



Jumper.



Kabel penghubung.



Meter dasar (Basic Meter).

2. Pendukung : 

Multimeter digital / analog.


4.4

7 APRIL 2014

LANGKAH KERJA 1. Siapkan alat dan bahan. 2. Buatlah rangkaian pada plug-in seperti pada Gambar 4.1 di bawah ini. R1 = 330?

R3 = 560?

15V +-

R2 = 1.5K?

R5 = 220?

+ 5V -

R4 = 1K?

Gambar 4.1

3. Nyalakan catu-daya dan lakukan pengukuran untuk mengetahui nilai arus dan tegangan pada tiap komponen pada saat keadaan V1 ON dan V2 terangkai secara short circuit lalu pada saat keadaan V1 terangkai secara Short circuit dan V2 ON setelah itu pada saat keadaan V 1 dan V2 ON, kemudian lengkapi Tabel 4.1, Tabel 4.2 dan Tabel 4.3 di bawah ini. Tabel 4.1 Pengukuran Tegangan 15V ON (volt)

R3 (Ω)

V1

V2

V3

V4

Pengukuran arus 15V ON (mA) V5

I1

I2

I3

I4

I5

560 1k 1.5k 4.7k

Tabel 4.2 Pengukuran Tegangan 5V ON (volt)

R3 (Ω)

V1

V2

V3

V4

Pengukuran arus 5V ON (mA) V5

I1

I2

I3

I4

I5

560 1k 1.5k 4.7k

Tabel 4.3 R3

Pengukuran Tegangan 15V & 5V ON (volt)

(Ω)

V1

V2

V3

V4

V5

Pengukuran arus 15V & 5V ON (mA) I1

I2

I3

I4

I5


7 APRIL 2014

560 1k 1.5k 4.7k

4. Kemudian lakukan pengukuran ulang dengan mengganti nilai tahanan R3 dengan resistor 1kΩ, 1.5kΩ dan 4.7kΩ. Kemudian isikan hasil pengukuran pada Tabel 4.1, Tabel 4.2 dan Tabel 4.3 di atas. 5. Carilah nilai nilai tegangan dan arus

komponen terhadap terhadap rangkaian pada Gambar 4.1 dengan

menggunakan analisis superposisi. 6. Buatlah presentase kesalahan pengukuran tegangan dan pengukuran arus dengan membandingkan antara hasil pengukuran dengan hasil perhitungan. 7. Buatlah grafik yang menunjukkan hubungan antara hambatan dengan tegangan dengan memasukkan nilai dari data hasil pengukuran Tabel 4.1, Tabel 4.2 dan Tabel 4.3 pada data V 3 dan grafik yang menunjukkan hubungan antara hambatan dengan arus dengan memasukkan nilai dari data hasil pengukuran Tabel 4.1, Tabel 4.2 dan Tabel 4.3 pada data I3.

4.5

ANALISIS 1. 15 V ON Tabel 4.4 Pengukuran Tegangan 15V ON (volt)

R3

Pengukuran arus 15V ON (mA)

(Ω)

V1

V2

V3

V4

V5

I1

I2

I3

I4

I5

560

5,86

8,89

6,74

2,145

2,203

17,7

12

14,2

2,15

6,6

1k

4,93

9,87

8,37

1,503

1,553

17,7

13,7

14,2

1,55

4,8

1.5k

4,34

10,47

9,36

1,1

1,1

17,7

14,7

14,2

1,15

4,5

4.7k

3,306

11,5

11,11

0,386

0,443

17,7

16,6

14,2

0,6

1,5

2. 5V ON Tabel 4.5 Pengukuran Tegangan 5V ON (volt)

R3

Pengukuran arus 5V ON (mA)

(Ω)

V1

V2

V3

V4

V5

I1

I2

I3

I4

I5

560

1,992

1,129

2,1

3,276

1,583

3

0,65

3

2,9

4,3

1k

0,687

0,827

2,625

3,474

1,385

1,9

0,5

3

3,3

4,3


7 APRIL 2014

1.5k

0,057

0,656

2,911

3,603

1,262

1,4

0,35

3

3,6

4,3

4.7k

0,187

0,315

3,488

3,803

1,033

0,5

0,15

3

4,1

4,3

3. 15V & 5V ON R3

Tabel 4.6 Pengukuran Tegangan 15V & 5V ON (volt)

(Ω)

V1

V2

V3

V4

V5

I1

I2

I3

I4

I5

560

4,84

10,4

4,54

5,5

0,55

14

6,5

7,5

3

2

1k

4,20

10,69

5,62

5,02

0,1

12

7

5

4,75

0,45

1.5k

3,81

11

6,27

4,78

0,13

11

7

4

4,5

0,55

4.7k

3,12

11,7

7,47

4,3

6,2

9

7,5

1,5

4

2,5

Pengukuran arus 15V & 5V ON (mA)

4. Perhitungan tegangan dan arus dengan menggunakan analisis superposisi R1 = 330?

15V

R3 = 560?

+ -

Dik. R1 = 330 Ω R2 = 1,5 K Ω

R5 = 220?

R2 = 1.5K?

R4 = 1K?

R5 = 220 Ω

R4 = 1 K Ω

V1 = 15 V

Jika 15V ON

     =  =

180,32 Ω

 Ω Rp2 =

5V

R3 = 560 Ω

Peny.

Rp1 =

+ -

  =  =  

495, 67C

       Ω I1 =

  = 0,018 A

I2 =

 . 0,018 = 0,0059A 

V2 = 5 V


 A   . 0,0121 = 0,00218 A

I4 =

      A                                  I5 =

Jika 5V ON

Rp1 =

    =  =

270,49 Ω

 Ω Rp2 =

  =   =  

453, 69 Ω

       Ω I1 =

      A

I2 =

 . 0,0041 = 0,00073A 

I3 =

      A

 . 0,0074 = 0,0033A   = 0,0074 A I5 =  I4 =

7 APRIL 2014


7 APRIL 2014

                                       

Jika 15Vdan 5V ON

      A I =       A I =       A I =       A I =       A

      V V =         V =       V V =       V V =       V

I1 =

V1 =

2

2

3

3

4

4

5

5

5. Persentase kesalahan Gunakan persamaan berikut untuk mencari persentase kesalahan

           Lihat tabel persentase kebenaran dibawah ini! Tabel 4.7 Persentase Tegangan 15V ON (%)

R3 (Ω)

V1

V2

V3

V4

V5

Persentase arus 15V ON (%) I1

I2

I3

I4

I5


560

0,6

0,4

0,4

1,6

1,04

7 APRIL 2014

1,6 1 ,6

50,8

Tabel 4.8 Persentase Tegangan 5V ON (%)

R3 (Ω)

V1

560

44

V2

V3

3,4

V4 4

V5

0,7

1,073

R3

Tabel4.9 Persentase Tegangan 15V & 5V ON (%)

(Ω)

V1

560

0,8

V2

V3

4,4

0,6

V4

V5 0

5,4

14,7

1,3

Persentase arus 5V ON (%) I1

I2

I3

I4

12,3

12,3

36,6

13,7

I1

I2

4,5

2,15

I3

I4 6,6

82,6

Berikut grafik perubahan V3 dan I3 terhadap R3 jika supply tegangan 15V ON (grafik tabel 4.7) 12 11.11 9.36 8.37

8

) t l o v 6 ( 3 V

6.74

4 2 0 5 60

10 00

15 00 R3 Ω

I5 72,09

Persentase arus 15V & 5V ON (%)

6. Grafik

10

50,3

4 7 00

I5 26


7 APRIL 2014

16 14.2

14

14.2

14.2

14.2

12 10

) A m 8 ( 3 I

6 4 2 0 5 60

10 00

15 00

4 7 00

R3 Ω

Grafik arus I3 diatas berbentuk lurus karena sumber tegangan 5volt-nya dihubung singkat

Berikut ini adalah grafik perubahan I3ndan V3 terhadap R3 jika 5V ON 3.5 3

2.911

3

2.625

2.5 ) t 2 l o v ( 3 v 1.5

2.1

1 0.5 0 56 0

1 0 00

15 00 R3Ω

47 00


7 APRIL 2014

3.5 3

3

3

3

3

2.5 2 1.5 1 0.5 0 56 0

10 00

1 50 0

47 00

Grafik arus I3 diatas berbentuk lurus karena sumber tegangan 15volt-nya dihubung singkat.

Berikut ini adalah grafik perubahan I3 dan V3 jika supply supply tegangan 15V on dan 5V on 8 7.47

7 6.27

6

5.62

5 ) t l o v 4 ( 3 V

4.54

3 2 1 0 56 0

1 0 00

15 00 R3Ω

47 00


7 APRIL 2014

8 7.5 7 6 5

5

) A m4 ( 3 I

4

3 2 1.5 1 0 1

2

3

4

R3Ω

Kedua grafik diatas kembali membuktikan hukum ohm, dimana tegangan berbanding lurus dengan hambatan, sedangkan arus berbanding terbalik dengan hambatan.

4.6

KESIMPULAN 1. Dalam mengukur arus dengan metode superposisi, harus dilakukan dengan membuat short circuit salah satu sumber tegangannya secara bergantian . 2. Pada praktikum kali ini dapat diketahui bahwa, arus dan tegangan sangat berpengaruh terhadap supply tegangan yang berganti-ganti. 3. Walaupun dengan menggunakan analisis superposisi, hubungan arus, tegangan dan hambatan tetap sesuai dengan Hukum Ohm

TEKHNIK LISTRIK HAL BARU

7 APRIL 2014

Hal Baru yang Didapatkan selama praktik 1. Hari ke-1 Saya baru tahu cara membaca dan menggunakan multimeter, dan mengkalibrasi. 2. Hari ke-2 Saya baru tahu cara menggunakan pengukur listrik digital 3. Hari ke 3 4. Hari 4 5. Hari ke-5 Saya baru tahu cara menggunakan 2 buah saklar pada rangkaian 2 sumber untuk menganalisis superposisi

laporan praktikum Rangkaian Listrik

Recommend Documents