TUGAS ELEKTRONIKA 1

RANGKAIAN PEMBAGI TEGANGAN , PEMBAGI ARUS DAN SETARA

   NAMA        : AHMAD DEDI PUTRA

  NIM                   :   1305724

            PRODI      :   PENDIDIKAN FISIKA RM B

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2014

RANGKAIAN PEMBAGI TEGANGAN, PEMBAGI ARUS DAN SETARA

1.   Rangkaian pembagi tegangan dan pembebanan

A.   Rangkaian pembagi tegangan

Rangkaian pembagi tegangan biasanya digunakan untuk membagi tegangan atau mengkonversi dari resistensi menjadi sebuah tegangan. Biasanya fungsi dari pembagi tegangan ini untuk mengubah atau mengkonversikan dari tegangan tegangan yang lebih besar untuk memberi bias kepada komponen yang aktif dalam rangkaian tersebut.

Pada gambar Rangkaian Pembagi Tegangan berikut, kita bisa melihat bentuk rangkaian sederhana yang tidak terlalu kompleks. Dari rangkaian di atas, kita bisa melihat bahwa tegangan output yang diberi simbol V0, dan juga arus yang bersimbol I, mengalir ke rangkaian R1 dan R2. Dan hasil di tegangan VI merupakan hasil dari penggabungan atau penjumlahan dari rumus VS dan VO. Untuk rumusnya sendiri adalah :

Vi = Vs + Vo= i * R1 + i * R2      

Dari rangkaian dan juga penjabaran rumus diatas, bisa ditemukan bahwa tegangan masukan dibagi menjadi 2 bagian. Dan nilai atau besaran masing-masing ditentukan dengan berapa tegangan di resistor yang terdapat dalam rangkaian tersebut. Dari rangkaian dan keterangan diatas, maka dapat ditemukan dan disimpulkan bahwa :

Vo = V1 * ( R2 / R1 + R2 )

Dari rangkaian diatas, anda bisa melihat rangkaian sederhana pembagi tegangan yang menggunakan beban terpasang. Di Rangkaian Pembagi yang terbebani, terdapat beban terpasang yang akan dialirkan sebuah tegangan dari sistem pembagi tersebut. Pada terminal tersebut, io akan diambil arusnya dan akan menghasilkan Vo yang diambil tegangannya. Sementara mengenai hubungan io dan Vo di dalam rumus adalah :

Vo = Vi * ( R2 / R1 + R2 ) – io * (R1 * R2 / R1 + R2 )

Vo = Vo/c – io * RP

Simbol Vo/c ini adalah arus tegangan pada Vo yang tidak terbebani. Dan pada rangkaian pembagi tegangan pada gambar tersebut jika arus R1 adalah i, maka arus di R2 adalah i – io. Pasalnya pada rangkaian arus di R2, arus tegangan sudah terbagi ke arah beban terpasang. Demikianlah sedikit penjelasan mengenai rangkaian beban terpasang yang bisa memberikan sedikit ilmu bagi kita.

B.   Pembebanan

Apabila keluaran suatu rangkaian dibebani maka pada keluaran rangkaian tersebut dapat terjadi penurunan tegangan atau jatuh tegangan, peristiwa ini disebut pembebanan .

Tegangan keluaran tanpa RL

Vo = R2 /R2+R1 *Vs                                        R1

Tegangan keluaran dengan RL                                       E

            I = E / R1+( R2 // RL)

            VoL = I. (R2 // RL)                                                           R2         RL

2.   Rangkaian pembagi arus

Gambar rangkaian pembagi arus di atas adalah bentuk sederhana dari rangkaian pembagi arus tersebut. Perhitungan untuk mendapatkan arus total atau disimbolkan I akan terbagi ke rangkaian resistor R1 dan juga R2 hingga memiliki simbol I1 dan juga I2.
Perhitungan rumus :

I : I1 + I2 : V/R1 + V/R2

Terlihat dengan jelas bahwa melalui rumus tersebut masing-masing arus akan terbagi menjadi 2 hingga membentuk I1 dan I2. Nilai dari I1 dan juga I2 ini memiliki besaran atau nilai yang sama dengan R1 dan R2 yang dialiri oleh arus tersebut. Besaran nilai konduktansi yang disimbolkan oleh G akan sama dengan nilai dari resistor baik R1 dan R2. Perhitungan rumusnya adalah :

G : 1/R
I1 : I * G1 / G1 + G2
I 2 : I * G2 / G1 + G2

3.   Rangkaian Setara Thevenin dan Norton

Rangkaian setara sangat penting dalam elektronika, dengan rangkaian setara dapat dilakukan pengukuran pada masukan dan keluaran suatu alat atau rangkaian tanpa perlu tahu bentuk rangkaian di dalamnya. Ada dua bentuk dasar rangkaian setara yaitu

1.      Rangkaian setara Thevenin

2.      Rangkaian setara Norton

A.   Rangkaian Setara Thevenin

 Rangkaian setara Thevenin Menggunakan sumber tegangan tetap, yakni suatu sumber tegangan ideal dengan tegangan keluaran yang tidak berubah, berapapun besarnya arus yang diambil darinya. 

Setiap rangkaian dengan dua ujung atau gerbang tunggal, dapat digantikan dengan suatu sumber tegangan tetap atau suatu gaya gerak listrik (ggl) dan suatu hambatan seri dengan ggl tersebut

TEGANGAN THEVENIN

            Tegangan Thevenin adalah tegangan yang tampak pada terminal-terminal beban bila saudara melepaskan tahanan beban. Maka dari itu, tegangan Thevenin acapkali disebut tegangan rangkaian terbuka atau tegangan beban terbuka (open).

TAHANAN THEVENIN

            Tahanan Thevenin adalah tahanan yang diukur pada terminal-terminal beban kearah sumber, bila semua sumber yang ada dihilangkan. Ini berarti bahwa kita harus menggantikan setiap sumber tegangan dengan hubungan singkat dan setiap sumber arus dengan hubungan terbuka.

B.   Rangkaian Setara Norton

Suatu piranti atau rangkaian dengan hambatan keluaran yang amat besar berperilaku seperti suatu sumber arus tetap, yaitu suatu piranti yang menghasilkan arus keluaran yang bergantung pada hambatan beban yang dipasang.

Secara kebutulan, tanda panah sumber arus Norton menunjukkan arah arus konvensional; ini karena penemuannya adalah seorang insinyur. Ini adalah yang pertama dari banyak alat dimana tanda panah pada skema menunjukkan arah dari arus konvensional.

Bila saudara lebih menyukai untuk menggunakan arus electron, maka saudara harus mulai membaliknya dari sekarang. Bila saudara melihat tanda panah pada suatu sumber arus, itu berarti bahwa electron-elektron mengalir pada arah yang sebaliknya.

Hubungan antara Rangkaian Setara Norton dan Thevenin :

Contoh :

Tentukan Rangkaian Setara Norton untuk daerah yang gelap, lalu tentukan arus I_N.

R₁ = 3 W

R₂ = 6 W

E   = 9 V

Menentukan R_N :

R_Th = R₁ ॥ R₂  =   (3)  (6)   = 2 W

                            (3) + (6)

Menentukan I_N :

Hubung singkat terminal a dan b  sejajar dengan R₂ yang  akan menghilangkan pengaruhnya. Karena itu I_N sama dengan arus yang melalui R₁. dan tegangan baterei sepenuhnya tampak melintas R₁ karena :

V₂ = I₂ R₂ = (0) (6) = 0 V

Oleh karena itu, maka :

I_N =  E   =  9 V   =  3 A 

       R1      3 W

Sehingga Rangkaian Setara Norton diperoleh :

DAFTAR PUSTAKA

Barman,Malvino.1999.Prinsip Elektronika Edisi ke Tiga Jilid 1.Erlangga.Jakarta

Sutrisno.1986.Elektronika Teori dan Penerapannya.ITB.Bandung

http://blograngkaianelektronika.wordpress.com/tag/rangkaian-pembagi-tegangan-dan-pembebanan/

http://www.rangkaianelektronika.org/rangkaian-pembagi-arus.htm