Mesinpengangkat rongsokan menggunakan prinsip elektromagnet untuk mengangkat logamlogam rongsokan. Hal tersebut dapat terjadi karena baja yang terdapat di dalam alat tersebut dililit kumparan, kemudian dialiri arus listrik sehingga baja tersebut menjadi magnet. Perhatikan gambar memanfaatkan sifat kemagnetan dibawah ini:

Cara kerja bel listrik Komponen penting dalam bel listrik adalah elektromagnet kumparan/ solenoida yang menghasilkan medan magnet dan interuptor/ pemutus arus. Ketika sakelar bel ditekan, rangkaian tersambung dan arus listrik mengalir dari sumber tegangan menuju kumparan yang berisi inti besi. Ketika kumparan yang berisi inti besi dialiri arus listik, inti besi akan berubah menjadi magnet sementara sehingga menarik jangkar besi beserta pegas baja menuju magnet sehingga pemukul mengenai bel dan bel berbunyi. Ketika jangkar besi beserta pegas baja ditarik oleh elektromagnet, kontak interuptor terputus sehingga secara otomatis arus listrik dari baterai terputus. Karena kumparan tidak dialiri arus listrik, inti besi kehilangan sifat magnetiknya dan tidak mampu lagi menarik jangkar besi. Hal itu menyebabkan jangkar kembali ke kedudukannya semula dan arus listrik tersambung kembali. Proses tersebut terjadi berulang kali dengan cepat sehingga bel terdengar berdering tidak terputus-putus. Namun, skema rangkaian pada soal, tidak ada penghubung antara magnet U dengan jangkar besi lunak. Jadi, pengawatan rangkaian tidak tepat. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D. Perhatikangambar tiga hambatan listrik yang dirangkai campuran dengan sumber tegangan! Hitunglah kuat arus pada titik R1 pada rangkaian di atas! SD Perhatikan gambar tiga hambatan listrik yang diran SA. Setiawan A. 23 April 2022 22:42.
Apa yang dimaksud dengan rangkaian listrik seri? Rangkaian seri adalah rangkaian alat/komponen listrik yang disusun secara berurut, disebut juga rangkaian seri tidak memiliki percabangan. Dengan kata lain, rangkaian seri adalah rangkaian yang arus listriknya mengalir hanya pada satu seri terbentuk jika arus listrik dihubungkan secara berurut atau berderet. Kutub negatif komponen pertama dengan kutub positif komponen kedua, kutub negatif komponen kedua dengan kutub positif komponen ketiga, kemudian diteruskan ke kutub positif komponen ini adalah contoh bentuk rangkaian seri sederhana yang menghubungkan tiga buah lampu dan satu sumber tegangan bateraiPada rangkaian seri, kuat arus listrik yang mengalir melalui beberapa hambatan listrik adalah sama besar. Jumlah kuat arus pada rangkaian seri tidak dipengaruhi oleh nilai hambatan. Jika terdapat beberapa hambatan berbeda yang dilalui, dalam hambatan mengalir arus yang besarnya berbeda dengan arus, tegangan di antara kaki-kaki hambatan yang disusun secara seri memiliki nilai yang berbeda-beda, bergantung pada nilai hambatan Ciri-Ciri Rangkaian SeriBerdasarkan uraian di atas, maka ciri-ciri khusus rangkaian seri antara lain sebagai berikutKomponennya disusun secara berurutan atau berderetArus listrik mengalir tanpa melalui cabangArus listrik yang mengalir di berbagai titik dalam rangkaian besarnya samaTegangan listrik disetiap hambatan nilainya berbeda-beda2. Kelebihan dan Kekurangan Rangkaian SeriRangkaian seri memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan, antara lain sebagai berikut Kelebihan/Keuntungan Rangkaian SeriDari sisi penerapan, rangkaian seri memiliki kelebihan atau keutungan, yaituKuat arus listrik yang mengalir pada tiap bagian besarnya pembuatannya mudah karena bentuknya seri tidak membutuhkan terlalu banyak komponen karena pemasangannya secara seri membutuhkan kabel yang lebih sedikit sehingga lebih karena itu, rangkaian seri pada lampu tepat digunakan pada ruangan atau area yang yang berukuran besar seperti misalnya gedung perkantoran, gedung sekolah atau kampus, hotel dan juga bangunan besar lainnya karena penerapannya yang sangat murah dan Kekurangan/Kerugian Rangkaian SeriNamun, disamping memiliki kelebihan, rangkaian seri juga memiliki beberapa kekurangan atau kerugian, yaituRangkaian seri jika salah satu alat listrik dilepas atau rusak maka arus listrik akan seri memerlukan daya listrik lebih banyak sehingga boros listrik, akibatnya baterai cepat seri yang digunakan pada lampu akan menghasilkan nyala lampu yang agak redup dan tidak stabil, semakin banyak lampu makin Rumus Rangkaian SeriRumus yang berlaku pada rangkaian seri adalah rumus hukum Ohm dan rumus hambatan pengganti Rs.Rumus hambatan pengganti sendiri merupakan hasil penurunan rumus hukum Ohm berdasarkan analisis rangkaian rangkaian seri, nilai kuat arus di titik a dan b Iab sama dengan yang mengalir di setiap hambatanIab = I1 = I2 = I3....1Berbeda dengan arus, tegangan dari titik a sampai b Vab merupakan hasil penjumlahan dari tegangan pada masing-masing kata lain, tegangan di antara kaki-kaki hambatan R yang disusun seri memiliki nilai yang berbeda-bedaVab = V1 + V2 + V3...2Berdasarkan Hukum Ohm V = I . R, berlakuV1 = I . R1, V2 = I . R2, V3 = I . R3...3Sehingga, persamaan 2 menjadiI . Rs = I . R1 + I . R2 + I . R3 = I R1 + R2 + R3Rs = R1 + R2 + R3.....4, Rumus Hambatan PenggantiPersamaan 4 di atas menjelaskan bahwa hambatan yang dirangkai secara seri dapat digantikan dengan hambatan pengganti Rs. Selain itu, hambatan pengganti Rs selalu lebih besar dari hambatan yang resistor hambatan yang dipasang secara seri maka nilai hambatannya resistansi totalnya semakin seri di dalam alat elektronik berfungsi sebagai pembagi tegangan. Secara matematis berlaku persamaanV1 V2 V3 = R1 R2 R3Rangkaian ParalelApa yang dimaksud dengan rangkaian paralel? Dalam ilmu kelistrikan, rangkaian paralel adalah rangkaian alat-alat listrik yang disusun/dihubungkan secara berjajar atau paralel terbentuk terbentuk bila semua masukan komponen berasal dari sumber yang ini membuat rangkaian paralel memiliki lebih dari satu jalur arus atau membentuk percabangan di antara kutub-kutub sumber arus bagian dari percabangan itu disebut rangkaian percabangan. Arus listrik akan terbagi-bagi begitu memasuki titik keluar melalui kutub negatif sumber arus listrik dan melalui rangkaian percabangan, arus listrik akan menyatu kembali sebelum menuju kutub positif sumber arus listrik sebabnya mengapa sehingga rangkaian paralel disebut sebagai rangkaian listrik yang berfungsi untuk membagi Ciri-Ciri Rangkaian ParalelCiri-ciri khusus rangkaian paralel, antara lain sebagai berikutMemiliki percabanganHambatan total lebih kecilTegangan listrik pada setiap komponen sama besarArus listrik yang mengalir pada setiap komponen besarnya tidak sama2. Kelebihan dan Kekurangan Rangkaian ParalelRangkaian paralel memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan, antara lain sebagai berikut Kelebihan/Keuntungan Rangkaian ParalelHambatan kecil sehingga nyala lampu lebih komponen dapat bekerja secara bebas tanpa dipengaruhi komponen paralel bila salah satu lampu atau alat listrik dilepas/rusak/padam, maka lampu/alat listrik yang lain tidak ikut mati atau tetap menyala/ Kelemahan/Kekurangan/Kerugian Rangkaian ParalelBiaya lebih mahal karena memerlukan banyak kabelKurang efisien dalam menghantarkan arus listrikRangkaian lebih rumit karena terdiri dari banyak percabangan3. Rumus Rangkaian ParalelRumus-rumus yang berlaku dalam rangkaian paralel adalah rumus hukum Ohm, hukum Kirchoff, dan rumus hambatan pengganti total.Rumus hukum Ohm adalahV = I . R.....1Sementara itu, hukum Kirchoff adalah hukum yang mengatur tentang percabangan pada rangkaian hambatan pengganti RP bisa didapatkan dari penurunan rumus hukum Ohm berdasarkan analisis rangkaian rangkaian paralel di atas, tegangan V pada setiap hambatan sama besar, walaupun nilai hambatannya R berbeda-beda. Secara matematis, dituliskanVab = V1 = V2 = V3 .....2Menurut Hukum I Kirchoff, kuat arus listrik yang melalui R1, R2, dan R3 adalah I1, I2, dan I3. Adapun kuat arus I antara titik a dan b adalah rangkaian berlakuIP = I1 + I2 + I3.....3Oleh karena I1 = Vab/R1, I2 = Vab/R2, I3 = Vab/R3, dan IP = Vab/RP, makaVab/RP = Vab/R1 + Vab/R2 + Vab/R3....41/RP = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3....5, Rumus Hambatan Pengganti Rangkaian ParalelDari rumus 5 dapat disimpulkan bahwa hambatan pengganti susunan paralel RP selalu lebih kecil daripada hambatan paling kecil yang terpasang pada untuk dua hambatan R1 dan R2 yang disusun secara paralel, hambatan paralel penggantinya bisa dinyatakan dengan rumusRP = R1R2/R1 + R2.....6Hambatan yang disusun secara paralel berfungsi sebagai pembagi arus dengan nilai perbandingan kuat arus pada rangkaian di setiap cabang adalahR1 R2 R3 = 1/I1 1/I2 1/I3.....7
Padarangkaian seri kuat arus listrik yang mengalir melalui beberapa hambatan listrik adalah sama besar. Untuk trafo bisa menggunakan trafo dengan 3 Ampere atau yang 5 Ampere. Kabel penjepit ketiga berada di terminal baterai lain dan kemudian ke terminal lain pada saklar. Rangkaian Listrik Campuran. Lilitkan potongan kabel pada ujung saklar. Hukum arus Kirchhoff menyatakan bahwa jumlah aljabar dari arus – arus yang memasuki setiap node/simpul rangkaian adalah nol William H, 2005. Arus yang menuju node dinyatakan positif dan yang meninggalkan node dinyatakan negatif. Untuk memberi gambaran mengenai hukum arus Kirchhoff dengan gambar sebagai berikut 11 Gambar Simpul Arus Sederhana Berdasarkan hukum arus Kirchhoff pada rangkaian diperoleh persamaan =0 Atau 2. Hukum Tegangan Kirchhoff HTK Hukum tegangan Kirchhoff menyatakan bahwa penjumlahan aljabar dari tegangan disekeliling suatu lintasan tertutup sama dengan nol William H, 2005. 3. Hukum Ohm Hukum Ohm menyatakan bahwa tegangan V yang melewati suatu penghantar berbanding lurus degan arus I dari elemen rangkaian yang ditulis sebagai Zainuddin Zukhri, 2007. Elemen Resistor, Induktor, dan Kapasitor dalam Hubungan Seri dan Paralel 1. Resistor dalam Hubungan Seri dan Parallel Gambar 2. 2 Kombinasi Rangkaian N Buah Resitor Gambar Rangkaian Ekivalen Resistor Dalam praktiknya kita bisa saja menggantikan suatu kombinasi resistor yang terlalu rumit dengan sebuah resistor ekivalen. Kombinasi dari N buah resistor yang terhubung seri dapat disederhanakan dengan mengantikan N buah resistor dengan sebuah resistor ekivalen Req. Resistansi ekivalen untuk N buah resistor yang terhubung seri adalah ∑ 13 Proses penyederhanaan yang serupa juga dapat diaplikasikan untuk rangkaian paralel. Sebuah rangkaian yang mengandung N buah resistor dalam hubungan paralel adalah. Yang dapat ditulis sebagai Untuk kasus dimana hanya terdapat dua buah resistor yang terhubung paralel. Persamaannya dapat di rumuskan sebagai 2. Induktor dalam Hubungan Seri dan Paralel Kombinasi dari N buah induktor yang terhubung seri pada gambar dapat diganti denga sebuah rangkaian induktor ekivalen, dengan induktansi Leq untuk menggantikan kombinasi seri tersebut. Dengan menerapakan HTK hukum tegangan Kirchhoof atau Kirchoof voltage law pada rangkaian aslinya. Gambar Rangkaian Kombinasi N Buah Induktor Gambar Rangkaian Ekivalen N Buah Induktor untuk rangkaian ekivalen, KVL kirchooff voltage law menghasilkan Untuk kasus dua induktor yang terhubung paralel 3. Kapasitor dalam Hubungan Seri dan Paralel Kombinasi dari N buah kapasitor yang terhubung seri membentuk kombinasi yang sama dengan konduktansi – konduktansi atau resistor – resistor paralel. Untuk kasus dua kapasitor yang terhubung seri. Persamaan yang diperoleh adalah 15 Untuk rangkaian N buah kapasitor yang terhubung paralel yaitu Tanggapan Rangkaian RLC Seri Pada rangkaian listrik, terdapat 3 respon yang dikenal, yaitu respon alami yang kurang teredam underdamped, teredam kritis crititically damped, dan sangat teredam overdamped, karena yang akan dibicarakan adalah arus, maka, respon yang dimaksud adalah respon arus. Secara matematis dalam ilmu rangkaian listrik dapat dijelaskan 3 respon ini. Suatu rangkaian listrik sederhana yang terdiri dari komponen aktif R, juga komponen pasif L dan C dirangkai secara seri pada gambar dengan menerapkan hukum tegangan Kirchhoff pada gambar maka diperoleh persamaan arus, sebagai Gambar Rangkaian RCL Seri ∫ Persamaan derajat kedua diperoleh dengan mendiferensiasikan terhadap fungsi waktu sebagai Persamaan terakhir yang diperoleh dikenal sebagai persamaan karakteristik atau persamaan pelengkap auxiliary. Karena persamaan ini adalah sebuah persamaan kuadrat, maka persamaan tersebut memiliki dua buah pemecahan yang diidentifikasikan sebagai dan Dengan sebagai parameter frekuensi resonansi √ Dan sebagai parameter frekuensi neper atau koefisien redaman eksponensial Terdapat tiga kondisi yang di peroleh yaitu  Untuk merupakan kondisi teredam kritis 17 Dan dengan mengatur kembali suku – sukunya, diperoleh ∫ Transformasi Laplace adalah suatu metode operasional yang dapat digunakan secara mudah untuk menyelesaikan persamaan diferensial linier. Transformasi Laplace juga dapat digunakan untuk mengubah persamaan diferensial kedalam bentuk persamaan aljabar, sehinnga mengurangi kerumitan penggunaan bentuk eksponensial menjadi bentuk ekspresi persamaan aljabar. intrgral infinitnya konvergen. Pemusatan terjadi ketika limit ∫ Eksis. Jika limit ini tidak eksis, integral tak wajar tersebut divergen dan tidak memiliki transformasi laplace. Transformasi Laplace Dari Turunan 1. Turunan Pertama { } ∫ Bukti { } ∫ Dengan menggunakan integral parsial diperoleh { } ∫ ∫ [ ] ∫ [ ] ∫ { } 19 Dengan menggunakan integral parsial dan hasil dari turunan pertama diperoleh { } ∫ Sifat – sifat transformasi Laplace invers adalah sebagai berikut 1. Transformasi invers dari suatu jumlah atau selisih dari pernyataan adalah jumlah atau selisih dari masing – masing transformasi invers itu sendiri. yang ditulis sebagai { } { } { } 2. Transformasi invers dari suatu pernyataan yang dikalikan dengan suatu konstanta adalah konstanta tersebut dikalikan dengan transformasi invers dari pernyataan tersebut, dengan kata lain { } { } di mana adalah konstanta. Transformasi Laplace dalam Ekpansi Pecahan Parsial Di dalam penggunaannya, transformasi Laplace sering kali melibatkan bentuk dengan banyak fraksi, di mana Ps dan Qs merupakan suku polinomial. Solusinya ialah dengan cara mengetahui bagaimana fraksi – fraksi yang terlibat/dihasilkan diubah dalam bentuk fraksi pecahan parcial fraction. Jika dengan penyebut Maka, terdapat tiga penyelesaiannya. 1. Akar – akar Real yang Tidak Sama Untuk setiap faktor dari Ps yang linear dalam bentuk dan diperoleh bentuk pecahan parsialnya sebagai Dengan dan sebagai konstanta. 21 2. Akar – akar Real yang Sama Untuk setiap faktor dari Ps yang linear dalam bentuk Untuk setiap faktor dari Ps dalam bentuk Maka, pecahan parsialnya dapat ditulis dalam bentuk Masalah Nilai Awal Initial Value Problem Masalah nilai awal untuk persamaan diferensial order yaitu menentukan solusi persamaan diferensial pada interval I yang memenuhi syarat awal di subset dari real di mana adalah konstanta yang diberikan Baiduri, 2002. BAB 3 METODE PENELITIAN Langkah – Langkah Metode Penelitian Peranan metode penelitian dalam suatu penelitian sangat penting. Sehingga dengan metode penelitian dapat mencapai tujuan penelitian yang telah ditetapkan dan agar penelitian yang telah dilakukan berjalan dengan lancar. Melalui metode penelitian, masalah yang dihadapi dapat diatasi dan dipecahkan. Langkah – langkah yang dilakukan pada penelitian ini meliputi beberapa hal yaitu 1. Pemilihan Masalah Yang menjadi permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimana menyelesaikan sistem persamaan diferensial pada rangkaian seri RLC dengan menggunakan metode transformasi Laplace dan inversnya. 2. Merumuskan Masalah Perumusan masalah diperlukan untuk membatasi permasalahan sehingga diperoleh bahan kajian yang jelas. Sehingga akan lebih mudah untuk menentukan langkah dalam memecahkan masalah tersebut. 3. Studi Pustaka Setelah diperoleh masalah untuk diteliti, peneliti mengadakan studi pustaka. Studi pustaka adalah penelahan sumber pustaka yang relevan, digunakan untuk mengumpulkan data informasi yang diperlukan dalam penelitian. Studi pustaka diawali dengan mengumpulkan sumber pustaka yang berupa buku atau literatur, jurnal, skripsi dan sebagainya. Setelah pustaka terkumpul dilanjutkan dengan pemahaman isi sumber pustaka tersebut yang pada akhirnya sumber pustaka ini dijadikan landasan untuk menganalisis permasalahan. 23 4. Memecahkan Masalah Setelah permasalahan dirumuskan dan sumber pustaka terkumpul, langkah selanjutnya adalah pemecahan masalah melalui pengkajian secara teoritis yang selanjutnya disususn secara rinci dalam bentuk pembahasan. Dalam pemecahan masalah dilakukan langkah – langkah sebagai berikut a. Memodelkan permasalahan rangkaian secara matematis, dalam hal ini dimodelkan dalam bentuk persamaan diferensial linear. b. Mengambil transformasi Lapalce dan inversnya dalam persamaan diferensial yang diperoleh. c. Mengetahui bagaimana bentuk karakteristik rangkaian orde satu dan dua. 5. Menarik Kesimpulan Langkah terakhir dalam kegiatan penelitian ini adalah menarik kesimpulan dari keseluruhan permasalahan yang telah dirumuskan dengan berdasarkan pada landasan teori dan hasil pemecahan masalah. BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Tanggapan Alami Rangkaian Orde Satu Tanggapan alami adalah solusi homogen dari persamaan diferensial homogen pada rangkaian. 1. Tanggapan Alami Rangkaian RL Sebuah rangkaian RL bersifat resistif memuat resistor - resitor dihubungkan secara seri dengan sebuah induktor tanpa sumber sebagaimana terlihat pada gambar berikut Gambar Rangkaian RL Analisis rangkaian dilakukan dengan menghitung nilai-nilai ekivalen resistor yang terhubung seri dan paralel sebagai Rangkaian ekivalennya diperoleh sebagai berikut 25 Gambar Rangkaian Ekivalen RL Pada rangkaian ekivalen ini di berikan arus awal yang melewati induktor sebesar . Akan ditentukan bagaimana bentuk karakteristik tanggapan arus yang dihasilkan dari rangkaian tersebut. Pada waktu aplikasi HTK dan hukum Ohm memberikan sistem persamaan rangkaian orde satu sebagai Dengan menyederhanakan persamaan rangkaian dan mensubstitusikan nilai – nilai elemen rangkaian dalam persamaan diferensial diperoleh Dengan mengambil transformasi Lapalce di kedua sisi dari persamaan diferensial dan mensubstitusikan nilai arus awal yang diberikan pada persamaan diferensial diperoleh [ ] Untuk memperoleh bentuk arus dalam fungsi waktu dengan mengambil transformasi Laplace invers dari persamaan diperoleh Adapun gambar grafiknya sebagai berikut Gambar Tanggapan Rangkaian RL Seri Sebagai pada gambar menunjukkan bahwa bentuk tanggapan alami rangkaian RL teredam kritis pada 1 konstanta waktu tanggapan ini menghilang dengan seiring berjalannya waktu atau menuju nol yang merupakan tanggapan transien sementara. 2. Tanggapan Alami Rangkaian RC Beberapa resistor dihubungkan dengan kapasitor sebagaimana terlihat pada gambar berikut Gambar Rangkaian RC Kombinasi Seri dan Paralel 27 Analisis rangkaian dilakukan dengan menghitung nilai-nilai ekivalen resistor yang terhubung seri dan paralel sebagai Dengan rangkaian ekivalennya sebagai berikut Gambar Rangkaian RC Ekivalen Dengan nilai arus awal yang melewati kapasitor yang menyebabkan timbulnya tegangan pada kedua ujung kapasitor pada rangkaian sebesar . Akan ditentukan bagaimana bentuk karakteristik tegangan yang dihasilkan dari rangkaian tersebut. Pada waktu aplikasi HAK pada rangkaian ekivalen diperoleh persamaan arus sebagai Dengan menyederhanakan persamaan akan menghasilkan Dengan mengambil transformasi Laplace di kedua sisi dari persamaan diferensial rangkaian dan mensubstitusikan nilai–nilai elemen rangkaian dan kondisi awal yang diberikan pada persamaan diferensial diperoleh [ ] Dengan mengambil transformasi Laplace invers dari persamaan diperoleh tegangan kapasitor dalam fungsi waktu sebagai berikut Adapun hasil plot dari persamaan diperoleh gambar grafiknya sebagai berikut Gambar Tanggapan Rangkaian RC Sebagai Pada gambar menunujukkan bahwa bentuk tanggapan alami rangkaian RC merupakan bentuk eksponensial menurun dengan seiring berjalannya waktu sampai 5 konstanta waktu tegangan akan hilang atau menuju nol yang merupakan tanggapan transien sementara. Tanggapan Alami Rangkaian Orde Dua 1. Tanggapan Rangkaian Kurang Teredam Diberikan gambar rangkaian RLC dengan nilai arus awal yang melewati induktor dan nilai arus awal yang melintasi kedua ujung kapasitor diberikan sebagai 29 Gambar Rangkaian RLC Seri Aplikasi HTK pada waktu memberikan persamaan integral diferensial karakteristik untuk rangkaian jenis ini sebagai ∫ Mendiferensialkan persamaan terhadap fungsi waktu diperoleh persamaan diferensial orde dua homogen yang linear. Akan ditentukan bagaimana bentuk karakteristik tanggapan arus yang dihasilkan dari rangkaian. Nilai-nilai parameter frekuensi redaman eksponensial, frekuensi resonansi, dan frekuensi alami diberikan sebagai √ √ √ √ Berdasarkan nilai-nilai parameter diperoleh yang mengindikasikan kondisi kurang teredam sesuai dengan persamaan Dengan mengambil transformasi Laplace di kedua sisi dari persamaan diferensial dan mensubstitusikan nilai-nilai elemen rangkaian dan kondisi awal yang diberikan pada persamaan diferensial diperoleh [ ] [ ] Dengan menggunakan penyelesaian kuadrat pada penyebutnya diperoleh Hasil plot dari persamaan diperoleh gambar grafiknya sebagai berikut 31 Gambar Tanggapan Rangkaian RLC Kurang Teredam Pada gambar menunjukkan bahwa bentuk tanggapan alami rangkaian RLC kurang teredam bersifat sinusoida dengan seiring berjalannya waktu tanggapan arus akan hilang atau menuju nol yang merupakan tanggapan transien sementara. 2. Tanggapan Teredam Berlebih Diberikan gambar rangkaian RLC dengan nilai arus awal yang melewati induktor dan nilai arus awal yang melintasi kedua ujung kapasitor sebagai Gambar Rangkaian RLC Seri Analisis rangkaian dilakukan dengan menghitung nilai-nilai tahanan R yang terhubung seri. Dengan gambar rangkaian ekivalennya sebagai berikut Gambar Rangkaian Ekivalen RLC Seri Aplikasi HTK pada waktu memberikan persamaan diferensial orde dua sebagaimana tanggapan kurang teredam sebagai berikut 33 Akan ditentukan bagaimana bentuk karakteristik arus yang dihsilkan dari rangkaian. Nilai frekuensi redaman eksponensial dan frekuensi resonansi adalah √ √ Berdasarkan nilai-nilai parameter diperoleh Yang mengindikasikan kondisi teredam berlebih sesuai dengan persamaan Dengan mengambil transformasi Laplace di kedua sisi dari persamaan diferensial dan mesubstitusikan nilai-nilai elemen rangkaian dan kondisi awal yang diberikan pada persamaan diferensial diperoleh Dengan menggunakan cara alternatif untuk memperoleh konstanta A dan B Dengan mengambil transformasi Laplace invers dari persamaan diperoleh { } { } Merupakan bentuk tanggapan teredam berlebih sesuai dengan persamaan dengan nilai akar-akarnya sebagai berikut √ dan Hasil plot dari persamaan diperoleh gambar grafiknya sebagai Gambar Tanggapan Rangkaian RLC Seri Teredam Berlebih Pada gambar menunjukkan bahwa bentuk tanggapan alami rangkaian RLC teredam berlebih dengan seiring berjalannya waktu sampai 3 konstanta waktu tanggapannya akan menghilang atau menuju nol. Tanggapan ini merupakan tanggapan transien sementara. 35 3. Tanggapan Teredam Kritis Diberikan gambar rangkaian RLC sebagai berikut dengan arus awal yang melewati induktor dan arus awal yang melintasi kedua ujung kapasitor diberikan Gambar Rangkaian RLC Kombinasi Seri dan Paralel Analisis rangkaian dilakukan dengan menghitung nilai-nilai resitor yang terhubung paralel dan seri sebagai Diperoleh gambar rangkaian ekivalennya sebagai Gambar 4. 13 Rangkaian Ekivalen RLC Seri Aplikasi HTK pada waktu memberikan persamaan diferensial orde dua sebagaimana tanggapan kurang teredam sebagai berikut Akan ditentukan bagaimana bentuk karakteristik tanggapan arus yang dihasilkan dari persamaan rangkaian. Nilai-nilai parameter frekuensi peredam eksponensial dan frekuensi resonansi diberikan sebagai Mengindikasikan kondisi teredam kritis sesuai dengan persamaan Dengan mengambil transformasi Laplace di kedua sisi dari persamaan diferensial dan mensubstitusikan nilai-nilai elemen rangkaian dan kondisi awal yang diberikan pada persamaan diferensial diperoleh 37 Dengan mengambil transformasi Laplace invers dari persamaan diperoleh { } { } Yang merupakan bentuk umum tanggapan teredam kritis dengan gambar hasil plot sebagai berikut Gambar Tanggapan Rangkaian RLC Seri Teredam Kritis Pada gambar menunjukkan bahwa bentuk tanggapan alami rangkaian RLC teredam kritis dengan seiring berjalannya waktu sampai pada 2 konstatanta waktu tanggapannya menghilang atau menuju nol yang merupakan tanggapan transien sementara. BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan pembahasan yang telah dibuat, diperoleh kesimpulan antara lain 1. Karakteristik tanggapan alami dari persamaan diferensial pada rangkaian orde satu diperoleh dalam bentuk fungsi eksponensial menurun dengan seiring berjalannya waktu, tanggapan arus akan menghilang atau menuju nol. Arus ini bersifat transien sementara. 2. Karakteristik tanggapan alami dari persamaan diferensial pada rangkaian orde dua terdapat tiga jenis, yaitu teredam berlebih Overdamped, teredam kritis Crititially damped, dan kurang teredam Under damped. Dengan menaikkan nilai tahanan R dan menurunkan nilai kapasitor C pada rangkaian seri RLC menyebabkan bentuk tanggapan alami berubah-ubah dengan seiring berjalannya waktu tanggapan alami tersebut akan menghilang atau menuju nol yang merupakan tanggapan transien sementara. Saran Dalam penelitian ini membatasi penyelesaian persoalan persamaan diferensial linear orde dua dengan transformasi Laplace yang diaplikasikan pada rangkaian listrik RLC. Ada banyak metode lain yang dapat digunakan untuk penelitian selanjutnya. Diharapkan menggunakan metode lain dalam hal rangkaian yang berbeda. 39 DAFTAR PUSTAKA Arifin Syamsul. 2013. Metode Transformasi Laplace Matriks Dan Penerapannya Pada Sistem Pegas Massa. [Skripsi]. Yogyakarta Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga, Program Pascasarjana. Baiduri. 2002. Persamaan Diferensial dan Matematika Model. Malang UMM Press. Bronson Richard., Costa Gabriel., 2007. Persamaan Differensial schaum outline, Edisi Ketiga, Penerbit Erlangga. Jakarta. hlm155-156. K. A. Stroud 2003. Matematika Teknik Edisi Kelima, Jilid I, Penerbit Erlangga. Jakarta. hlm348-352. Santoso Widiarti. 1988. Persamaan Diferensial Biasa dengan penerapan modern Edisi Kedua, Penerbit Erlangga. Jakarta. hlm116. Sears dan Zemansky. 2003. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh, Penerbit Erlangga. Jakarta. Sudirham Sudaryatno. 2013. Analisis Rangkaian Listrik. Jilid II. hlm55-56. Wlliam H., Jack Steven M. Durbin., 2005 Rangkaian Listrik Edisi Keenam, Jilid I, Penerbit Erlangga. Jakarta. Yuni Yulida. Juni 2012. Metode Dekomposisi Adomian Laplace Untuk Solusi Persamaan Diferensial Nonlinear Koefisien Fungsi. Jurnal Matematika Murni dan Terapan . Vol 61. hlm 18-20. Zukhri Zainuddin. 2007. Analisis Rangkaian, Edisi kedua, Penerbit Graha Ilmu. Jakarta. TABEL TRANSFORMASI LAPLACE 1 41 Sumber Richard Bronson 2007
Perhatikangambar tiga hambatan listrik yang dirangkai campuran dengan sumber tegangan! Hitunglah kuat arus pada titik R1 pada rangkaian di atas bila R1 = 6 Ω, R2 = 2 Ω, R3 = 4 Ω!
Hai Quipperian, bagaimana kabarnya? Semoga selalu sehat dan tetap semangat, ya! Siapa di antara Quipperian yang pernah menggunakan radio? Jika kamu memiliki radio di rumah, coba perhatikan bagian yang bernama tuning. Tuning adalah bagian dari radio yang bisa digunakan untuk memilih frekuensi, contohnya dari 86,5 FM ke 105,7 FM. Ternyata, di dalam tuning terdapat osilator yang menggunakan rangkaian RLC, lho. Apa itu rangkaian RLC? Temukan jawabannya di pembahasan berikut ini. Rangkaian Arus Bolak-Balik Sebelum membahas tentang rangkaian RLC, Quipperian harus tahu dulu tentang apa itu rangkaian arus bolak-balik beserta komponen-komponennya. Rangkaian arus bolak-balik adalah rangkaian yang menggunakan arus bolak-balik. Arus bolak-balik adalah arus listrik yang arah dan besarnya selalu berubah secara periodik. Rangkaian arus bolak-balik memiliki hambatan yang disebut sebagai impedansi. Impedansi biasa dinyatakan sebagai Z dengan satuan ohm. Di dalam impedansi, terdapat hambatan murni atau resistor R, hambatan induktif XL oleh induktor, dan hambatan kapasitif XC oleh kapasitor. Rangkaian RLC Rangkaian RLC adalah rangkaian yang tersusun atas resitor, induktor, dan kapistor baik secara seri maupun paralel. Rangkaian ini dinamakan RLC karena menunjukkan simbol ketahanan R, induktansi L, dan kapasitansi C. Rangkaian RLC bisa membentuk osilator harmonik dan akan beresonansi pada rangkaian LC. Untuk lebih jelasnya, simak analisis rangkaian RLC berikut. Analisis RLC Analisis rangkaian RLC dimulai dari kondisi arus saat masuk ke resistor, induktor, dan kapasitor. 1. Arus AC arus bolak-balik pada resistor Arus AC sebesar I yang melewati resistor akan muncul tegangan seperti persamaan berikut. Dari persamaan tersebut terlihat bahwa besarnya arus yang melalui resistor sebandingan dengan tegangan yang dihasilkan. Artinya, jika arus yang masuk besar, tegangan yang dihasilkan juga akan besar. Keadaan itu dikatakan bahwa arus dan tegangannya sefase. Perhatikan grafik berikut. Gambar paling kiri merupakan contoh susunan resistor, gambar tengah merupakan grafik sinusoidal antara tegangan dan arus, dan gambar paling kanan merupakan diagram fasor antara tegangan dan arus. Pada gambar tengah terlihat bahwa tegangan dan arus bergerak dengan fase yang sama. 2. Arus AC arus bolak-balik pada induktor Jika suatu induktor dilalui arus AC yang besarnya berubah setiap waktu, maka akan dihasilkan tegangan induksi VL. Secara matematis, hubungan antara arus dan tegangan induksi dirumuskan sebagai berikut. Persamaan di atas menunjukkan bahwa semakin besar perubahan arus setiap waktu, semakin besar pula tegangan induksinya. Tegangan induksi akan muncul setelah ada perubahan arus pada selang waktu tertentu. Dari kondisi tersebut, bisa dikatakan bahwa jalannya arus tidak serentak dengan tegangan atau tegangan tidak sefase dengan arus. Tegangan akan mendahului arus dengan beda sudut fase 90o. Gambar paling kiri merupakan contoh susunan induktor, gambar tengah merupakan grafik sinusoidal antara tegangan dan arus, serta gambar paling kanan merupakan diagram fasor antara tegangan dan arus. Pada gambar tengah terlihat bahwa tegangan mendahului arus dengan beda sudut fase 90o atau arus tertinggal tegangan sejauh 90o. 3. Arus AC arus bolak-balik pada kapasitor Saat kapasitor dilalui Arus AC sebesar IC, akan muncul tegangan VC. Tegangan kapasitor tersebut akan naik menjadi Vt secara perlahan. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut. Saat kapasitor dilalui arus, tegangan kapasitor akan naik. Sebaliknya, saat arus diturunkan sampai ke titik nol, tegangan kapasitor akan turun secara perlahan. Keadaan ini menunjukkan bahwa arus dan tegangan tidak berjalan secara serempak. Artinya, arus dan tegangan tidak sefase. Arus akan mendahului tegangan dengan beda sudut fase 90o. Gambar paling kiri merupakan contoh susunan kapasitor, gambar tengah merupakan grafik sinusoidal antara tegangan dan arus, serta gambar paling kanan merupakan diagram fasor antara tegangan dan arus. Pada gambar tengah terlihat bahwa arus mendahului tegangan dengan beda sudut fase 90o atau tegangan tertinggal arus sejauh 90o. Analisis Rangkaian Seri RLC Rangkaian seri RLC terdiri dari empat kemungkinan komponen, yaitu rangkaian RC seri, RL seri, LC seri, dan RLC seri. Untuk lebih jelasnya, simak penjelasan berikut. a. Rangkaian RC seri Pada rangkaian RC seri, resistor dan kapasitor dirangkai secara seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik seperti gambar berikut. Dari gambar di atas terlihat bahwa komponen R dan C akan dilalui arus yang sama, yaitu I. Oleh karena itu, pada komponen R akan muncul tegangan VR dan pada komponen C akan muncul tegangan VC. Perbedaan fase arus dan tegangan serta diagram fasor tegangannya bisa Quipperian lihat pada gambar berikut. Berdasarkan gambar di atas, VR akan sefase dengan arus, sedangkan Vc akan tertinggal 90o dari arus. Secara matematis, persamaan yang terkait rangkaian RC seri ini dirumuskan sebagai berikut. Tegangan efektif Impedansi Besarnya sudut fase rangkaian Arus efektif Frekuensi resonansi RC b. Rangkaian RL seri Pada rangkaian RL seri, resistor dan induktor dirangkai secara seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik seperti gambar berikut. Dari gambar di atas terlihat bahwa komponen R dan L akan dilalui arus yang sama, yaitu I. Oleh karena itu, pada komponen R akan muncul tegangan VR dan pada komponen L akan muncul tegangan VL. Perbedaan fase arus dan tegangan serta diagram fasor tegangannya bisa Quipperian lihat pada gambar berikut. Berdasarkan gambar di atas, VR akan sefase dengan arus, sedangkan VL akan mendahului arus dengan beda sudut fase 90o. Secara matematis, persamaan yang terkait rangkaian RL seri ini dirumuskan sebagai berikut. Tegangan efektif Impedansi Besarnya sudut fase rangkaian Arus efektif Frekuensi resonansi RL c. Rangkaian LC seri Pada rangkaian LC seri, kapasitor dan induktor dirangkai secara seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik seperti gambar berikut. Dari gambar di atas terlihat bahwa komponen L dan C akan dilalui arus yang sama, yaitu I. Oleh karena itu, pada komponen L akan muncul tegangan VL dan pada komponen C akan muncul tegangan VC. Perbedaan fase arus dan tegangan serta diagram fasor tegangannya bisa Quipperian lihat pada gambar berikut. Berdasarkan gambar di atas, VL akan mendahului arus dengan beda sudut fase 90o, sedangkan VC tertinggal dari arus dengan beda sudut fase 90o. Secara matematis, persamaan yang terkait rangkaian LC seri ini dirumuskan sebagai berikut. Tegangan efektif Impedansi Besarnya sudut fase rangkaian Arus efektif Frekuensi resonansi LC d. Rangkaian RLC seri Pada rangkaian ini, resistor, induktor, dan kapasitor dirangkai secara seri seperti gambar berikut. Dari gambar di atas terlihat bahwa komponen R, L, dan C akan dilalui arus yang sama, yaitu I. Oleh karena itu, pada komponen R akan muncul tegangan VR, pada komponen L akan muncul tegangan VL, dan pada komponen C akan muncul tegangan VC. Diagram fasor impedansi untuk rangkaian RLC seri bisa Quipperian lihat pada gambar berikut. Secara matematis, persamaan yang terkait rangkaian RLC seri ini dirumuskan sebagai berikut. Tegangan efektif Impedansi Besarnya sudut fase rangkaian Arus efektif Frekuensi resonansi RL Dari pembahasan dan persamaan-persamaan di atas, dapat disimpulkan bahwa rangkaian RLC seri memiliki sifat berikut ini. Jika XL > XC, rangkaian bersifat induktif di mana arus tertinggal oleh tegangan dengan beda sudut fase -90o. Jika XL < XC, rangkaian bersifat kapasitif di mana arus mendahului tegangan dengan beda sudut fase 90o. Jika XL = XC, rangkaian bersifat resistif di mana arus tertinggal oleh tekanan dengan beda sudut fase 0. Untuk meningkatkan pemahamanmu tentang rangkaian RLC, simak contoh soal berikut ini. Contoh Soal 1 Perhatikan gambar berikut. Tentukan arus maksimum dan sifat rangkaian tersebut! Diketahui Ditanya Arus maksimum dan sifat rangkaian =…? Pembahasan Untuk mencari arus maksimum dan sifat rangkaian, Quipperian harus mencari hambatan induktor, kapasitor, dan resistornya. Hambatan induktor Hambatan kapasitor Impedansi Arus maksimum Oleh karena XL < XC, maka rangkaian pada soal tersebut bersifat kapasitif. Jadi, arus maksimum yang mengalir dan sifat rangkaiannya berturut-turut adalah 12 A dan bersifat kapasitif. Contoh Soal 2 Rangkaian RLC dihubungkan dengan tegangan arus bolak-balik. Jika induktansi pada rangkaian 10-3 H dan frekuensi resonansinya Hz, tentukan kapasitansinya dengan menganggap π2 = 10! Diketahui L = 10-3 H f = Hz Ditanya C =…? Pembahasan Untuk mencari kapasitansi, gunakan rumus resonansi. Contoh Soal 3 Rangkaian RLC dengan R = 30 ohm, L = 40 mH, dan C = 50 µF dihubungkan dengan sumber listrik. Tentukan frekuensi resonansi pada rangkaian tersebut! Diketahui R = 30 ohm L = 40 mH C = 50 µF Ditanya f =…? Pembahasan Itulah pembahasan beserta contoh soal tentang rangkaian RLC. Semoga pemahaman Quipperian tentang rangkaian RLC semakin meningkat. Jangan lupa untuk selalu belajar dan berlatih mengerjakan latihan soal. Semakin sering berlatih mengerjakan soal, semakin mudah Quipperian untuk paham. Dengan istilah lain learning by doing. Jika Quipperian ingin melihat pembahasan rangkaian RLC lebih dalam lagi, silahkan gabung bersama Quipper Video. Bersama Quipper, belajar jadi lebih mudah dan menyenangkan. Salam Quipper! Penulis Eka Viandari
RangkaianBel Rangkaian Elektronika 22 07 2020 Yang dimaksud bel listrik adalah bel yang menggunakan elektromagnetik Cara menghubungkan rangkaian bel dengan metode elektromagnetik adalah dengan menjadikan besi yang terdapat dalam bel menjadi magnet sementara yang nantinya berguna sebagai pemukul berulang kali secara cepat sehingga dapat
Rangkaian Bel adalah rangkaian yang terdapat lampu indikator dimana berguna sebagai isyarat pada saat ditekan. Rangkaian bel memiliki banyak fungsi, salah satunya adalah bel yang sering dipasang pada bagian pintu rumah, disekolah, kantor dan pabrik-pabrik besar. Bel yang sering di pasang pada bagian pintu bertujuan untuk mengetahui adanya tamu, sedangkan bel yang terdapat di sekolah bertujuan untuk penanda dimulainya jam pelajaran atau bisa sebagai penanda kegiatan berakhir. Perkembangan bel saat ini telah banyak mengalami peningkatan, tapi yang paling sering digunakan ada dua, yaitu bel listrik dan bel digital. Yang dimaksud bel listrik adalah bel yang menggunakan elektromagnetik. Cara menghubungkan rangkaian bel dengan metode elektromagnetik adalah dengan menjadikan besi yang terdapat dalam bel menjadi magnet sementara yang nantinya berguna sebagai pemukul berulang kali secara cepat sehingga dapat menghasilkan bunyi yang keras. Bel listrik juga merupakan bel yang paling sederhana di antara bel lainnya. Sedangkan bel digital adalah bel yang sedikit mengalami perkembangan dari bel listrik yang dibuat dengan chip berbentuk microchip yang dapat dimasukan sejumlah data. Namun dalam bel digital, kita harus membutuhkan komponen tambahan, seperti speaker dan amplifier yang digunakna untuk pengeras suara. Kelebihan dari penggunaan bel digital adalah dapat mengeluarkan suara sesuai pengaturan yang kita buat, seperti suara binatang, suara manusia hingga suara bel yang biasa digunakan. Berikut ini kami tampilkan gambar skema rangkaian bel Daftar komponen yang diperlukan R1 = 27 k R2 = 68 k C1 = 100 mikro F/12 Volt C2 = 0,02 mikro F C3 = 50 mikro F/12 Volt TR1 = BD136, 2SB243, 2SB493, 2SB474 TR2 = BD135 Speaker = 2 inchi Rangkaian bel yang kini banyak di kembangkan oleh masyarakat luas adalah bel digital yang banyak di gunakan di sekolah, kantor, pabrik, terminal, stasiun, tempat wisata dan bandara. Itu karena perkembangan teknologi digital yang lebih luas, sehingga memungkinkan orang untuk membuat bel listrik konvensional atau bel otomatis. Rangkaian bel yang satu ini hanya menggunakan software yang ada di dalam chip untuk menjalankan bel digital. Sehingga dapat di setel sesuai keinginan waktu jam menit dan detik untuk membunyikan bel secara otomatis. Bahkan kita juga bisa merekam sesuai narasi dan dapat di jadikan suara untuk bunyi bel. Demikian penjelasan singkat mengenai rangkaian bel, semoga rangkaian kali ini nantinya dapat berguna dan bermanfaat bagi pembaca seti Baca juga artikel rangkaian lainnya, seperti Rangkaian PCB, Rangkaian Jembatan Wheatstone dan Rangkaian Low Pass Filter.
Droptegangan pada resistor (V W) digambarkan dengan posisi horizontal (arus se fasa dengan tegangan pada resistor). Drop tegangan pada kapasitor (V BC) digambarkan tegak lurus dengan garis V W berbeda sudut fasa sebesar 90 o. Sumber tegangan (V) merupakan hasil dari penjumlahan secara vektor tegangan V W dan V BC
Rangkaian bel listrik ini merupakan rangkaian sederhana yang umum digunakan atau dipakai pada bel listrik rumah dengan sumber tegangan dari 9-12VDC. Skematik rangkaian bel Berdasarkan pada rangkaian diatas ada beberapa komponen yang digunakan, diantaranya Kapasitor 1000uf/15V x 1 resistor 51K x 1 Resistor 68K x 1 Transistor 2n4124 x 2 Kapasitor 100uf/16V x 1 Resistor 37K x 1 Pushbuton x1 Spekaer 2″/2 Ohm x 1 Baterai / Adaptor 9VDC Berdasarkan pada rangkaian diatas Buatlah scematik atau sirkuit rangkaian bel tersebut kedalam rangkaian PCB. Bagi mahasiswa sk 2C yang mengikuti perkuliahan daring, silakan absen dimulai dari jam 02/04/20 sampai dengan jam 02/04/20. Absen melalui kolom komentar , dengan cara tuliskan nama dan nim serta kelas.. dan buat pertanyaan jika bingung. Seluruh pertanyaan silakan dibuat dikolom komentar, tidak pesan kita sehat selalu, dan dijauhi dari congorna. Navigasi pos
RangkaianHambatan Listrik - Pada rangkaian listrik, mungkin kamu kerap kali menemukan beberapa hambatan listrik yang di rangkai dengan acara bersama sama. Hambatan yang di maksud tidak hanya resistor tetapi semua alat listrik. Hambatan bisa dirangkai dengan menggunakan 3 cara yaitu: rangkaian pararel, seri dan seri pararel. Masing-masing Rangkaian Seri Adalah?☑️ Berikut Pengertian, Ciri ciri, Rumus, Contoh gambar skema rangkaian seri dan kelebihan kekurangannya☑️ Listrik berguna bagi kehidupan telah berjasa meningkatkan peradaban manusia. Untuk menggunakannya, manusia memakai dua tipe rangkaian yaitu seri dan paralel. Masing-masing memiliki konfigurasi berbeda dan dapat digabungkan untuk keperluan tertentu. Dari dua opsi tersebut, rangkaian seri yang paling mudah diterapkan. Selain struktur rangkaian dan karakteristiknya yang sederhana. Rangkaian jenis ini juga mudah diaplikasikan pada rangkaian listrik apapun. Untuk mengetahui lebih lanjut, simak pembahasan lengkap terkait apa yang dimaksud dengan rangkaian listrik seri, gambar skema rangkaian, karakteristik, rumus, serta contoh soal berikut ini Pengertian Rangkaian SeriCiri Ciri Rangkaian SeriRumus Rangkaian SeriContoh Penggunaan Rangkaian SeriContoh Soal Rangkaian SeriKelebihan dan Kekurangan Rangkaian Seri Pengertian Rangkaian Seri Contoh Gambar Rangkaian Seri “Rangkaian seri adalah jenis rangkaian listrik dimana semua elemen rangkaiannya disusun dalam satu jalur yang berurutan Ramdhani, Mohamad. 2005. Dalam rangkaian seri, arus yang melalui semua komponen bernilai sama, tetapi pembagian tegangan yang diterima setiap komponen bernilai TIDAK sama.” Rangkaian seri juga seringkali dikenal dengan istilah “pembagi tegangan”. Ciri rangkaian seri yang utama terletak pada susunan komponennya yang dirangkai secara lurus dan dalam satu jalur yang berurutan. Prinsip kerja rangkaian listrik seri terdiri dari beberapa perangkat yang mana masing masing terhubung satu demi satu dalam satu loop yang besar. Meskipun tiap tiap perangkat yang berbeda memiliki nilai tegangan yang berbeda, rangkaian seri mengalirkan arus yang sama pada setiap perangkat yang ada dalam susunan rangkaian tersebut. Hal ini karena pada susunan rangkaian hanya terdapat satu jalur untuk aliran arus. Hambatan total dalam rangkaian seri sama dengan jumlah masing-masing resistor, dan penurunan tegangan total sama dengan jumlah penurunan tegangan individu pada resistor tersebut. Skema pada rangkaian listrik seri menyediakan satu jalur tepat diantara dua titik untuk arus listrik. Setiap komponen yang ada pada rangkaian ini sangat bergantung pada komponen lainnya. Artinya jika salah satu komponen dilepas, semua komponen mati. Sehingga gambaran yang tepat untuk rangkaian ini adalah jenis rangkaian listrik sederhana yang memungkinkan elektron melewati satu atau lebih resistor. Contoh Gambaran Skema Rangkaian Listrik Seri Berikut ini merupakan contoh gambaran rangkaian listrik seri sederhana yang bisa anda pelajari Melalui gambar diatas dapat kita lihat bahwa rangkaian seri merupakan susunan rangkaian tunggal. Pada sebuah rangkaian seri, arus listrik yang terdapat pada sumber listrik baterai akan melalui masing-masing komponen kemudian kembali pada sumber listrik lagi. Arus listrik tersebut mengalir di sebuah rangkaian tertutup tanpa adanya cabang. Hal tersebut mengakibatkan rangkaian akan terputus apabila terdapat satu komponen yang terputus atau terbuka, sebab rangkaian ini hanya menggunakan satu saklar saja. Selain itu, tegangan listrik yang diterima setiap komponen besarannya tidak sama. Itulah mengapa cahaya yang dihasilkan dari lampu yang menyala juga tidak akan sama terang. Ciri Ciri Rangkaian Seri Contoh Gambar Rangkaian Seri Sederhana Karakterisitik sebuah arus dan tegangan pada rangkaian listrik memiliki ciri dan sifat yang khas, tergantung pada jenis rangkaian listrik yang digunakan. Misalkan saja pada rangkaian seri yang memiliki ciri khusus yakni terjadi pembagian tegangan, untuk lebih memahaminya silahkan simak ulasan lengkapnya dibawah ini Arus listrik hanya mengalir melalui satu jalur dan memiliki beban listrik yang sama pada tiap tiap komponennya. Arus listrik yang mengalir akan terhambat oleh hambatan pertama, kedua dan seterusnya. Sehingga hambatan total pada rangkaian seri merupakan jumlah total dari semua hambatan yang ada pada susunan rangkaian. Bila salah satu beban atau komponen dari rangkaian tidak tersambung atau putus, maka saluran arus akan berhenti total mati. Arus listrik yang mengalir bergantung dalam jumlah besar tahanan beban dalam rangkaian. Tegangan dari sumber akan dibagi dengan jumlah hambatan yang dipasang pada masing-masing cabang. Sedangkan arus yang mengalir pada masing-masing beban bersifat sama. Hambatan total pada rangkaian seri merupakan nilai total dari setiap hambatan yang ada pada rangkaian. Jumlah tegangan listrik pada setiap komponen penyusun rangkaian seri sama dengan tegangan pada sumber tegangan. Tegangan sumber akan dipisah berdasarkan jumlah hambatan. Bila besar hambatan sama, maka jumlah pengurangan tegangan pada setiap hambatan adalah sama dengan tegangan keseluruhan sumber tegangan. Rumus Rangkaian Seri I = I1 = I2 = I3 atau V = V1 + V2 + V3 atau R = R1 + R2 + R3 Rangkaian seri memiliki ciri khusus yakni arus listrik hanya dapat mengalir dalam satu arah. Arus pada rangkaian ini mengalir searah jarum jam dari titik 1 ke titik yang lainnya dan akan kembali ke titik 1. Sehingga dalam notasi matematis, rumus rangkaian seri adalah Rs = R1 + R2 + R3 + R . . . . . .dst. Dimana Rs = Hambatan Total Rangkaan Seri dengan Satuan Ohm R1 = Hambatan Pertama dengan Satuan Ohm R2 = Hambatan Kedua dengan Satuan Ohm R3 = Hambatan Ketiga dengan Satuan Ohm Dari rumus dasar diatas, didapatkan bahwa rumus rangkaian seri memiliki tiga komponen utama yaitu arus, tegangan, dan hambatan. Cek daftar berikut untuk penjelasan lebih detailnya. Komponen Dasar pada Rumus Rangkaian Seri Via Perhatikan gambar rangkaian seri diatas, terlihat bahwa kuat arus I akan dialirkan dari baterai dari satu hambatan ke hambatan lain melalui satu jalur saja. Dari situ dapat ditarik kesimpulan bahwa arus listrik yang melewati hambatan 1 maupun 2 akan bernilai sama. Hal ini karena alirannya hanya berputar putar di 1 jalur itu saja. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut Arus dan hukum kirchoff 1 Itot = I1 = I2 = I… Ciri ciri rangkaian seri mudah dikenali yaitu komponen disusun berurutan. Berdasarkan hukum kirchoff 1, arus di setiap posisi di rangkaian tersebut adalah sama. Anda dapat menghitung langsung dengan amperemeter. Jika ada dua lampu dan resistor, masing-masing memiliki nilai hambatan berbeda tetapi arus tetap sama. Hambatan Vtot = V1 + V2 + V… Hambatan di rangkaian listrik dihitung berdasarkan komponen internal. Jika ditempatkan adalah semua sistem seri. Masing-masing memiliki nilai berbeda kecuali memang memakai alat yang sama. Pada rangkaian ini, total hambatan merupakan akumulasi semua nilai dari hambatan yang ada. Total tegangan Tegangan = Arus x Hambatan Rangkaian jenis ini memiliki nilai arus yang sama di setiap posisi dan hambatan. Untuk menentukan tegangan listrik pada rangkaian seri, rumusnya adalah arus dikali dengan hambatan. Karena yang berubah adalah nilai resistansi, total tegangan merupakan akumulasi dari semua nilai tegangan di masing-masing posisi. Contoh Penggunaan Rangkaian Seri Beberapa dari anda mungkin pernah mendapatkan tugas dengan perintah seperti berikut coba gambarkan rangkaian seri! Menyikapi pertanyaan tersebut, berikut kami sajikan beberapa contoh gambar rangkaian seri sederhana beserta cara pembuatannya. Cara pembuatan rangkaian yang satu ini sangatlah sederhana. Beberapa contoh penggunaan rangkaian seri di kehidupan sehari hari adalah rangkaian lampu senter, rangkaian bel listrik rumah, rangkaian CCTV dan masih banyak lagi yang lainnya. Untuk mempermudah teman teman dalam mempelajarinya, berikut kami coba paparkan beragam alat elektronika yang menggunakan gambar skema rangkaian seri sederhana yang bisa teman teman coba terapkan untuk membuatnya sendiri dirumah. Rangkaian Lampu Seri pada Senter Contoh gambar rangkaian seri lampu senter Agar lebih mudah memahami materi ini, Anda membutuhkan contoh nyata. Gambar rangkaian seri yang dipakai lampu senter diatas dapat menjadi contoh yang valid. Senter menggunakan rangkaian yang sederhana bahkan Anda dapat membuat sendiri. Untuk menyalakan bola lampu, rangkaian dihubungkan ke baterai dari satu ujung ke ujung lainnya tanpa ada cabang. Semua komponen rangkaian harus dihubungkan dari satu ujung ke baterai dan ujung lainnya ke bohlam. Rangkaian Bel Listrik Contoh gambar rangkaian seri bel rumah Contoh rangkaian seri yang lain adalah bel listrik di rumah. Komponen yang dipakai bukan lampu melainkan alat yang mampu memproduksi suara. Saat menekan tombol, rangkaian segera mengalir dan tersambung hingga menimbulkan bunyi. Prinsip mirip senter hanya berbeda komponen. Rangkaian CCTV Contoh gambar rangkaian seri CCTV Cctv dengan kamera juga memakai rangkaian tipe seri. Anda lebih mudah mengerti posisi dan status kamera tersebut termasuk sensor. Alat ini tersambung ke monitor penerima dan memakai listrik tertutup yang dirangkai secara seri. Rangkaian Lampu pada Sensor Deteksi Asap Contoh gambar rangkaian seri deteksi asap Rangkaian listrik seri juga dipakai untuk berbagai keperluan rangkaian yang melibatkan sensor. Entah pada sensor cahaya, suhu, hujan, asap, dan juga gerak. Alat ini menangkap sinyal dari sumber lalu segera mengalirkan arus serta diterima secara langsung. Melalui contoh gambar skema rangkai diatas dapat anda lihat bagaimana kerja sensor asap dalam mendeteksi dan membunyikan alarm menggunakan susunan rangkaian seri. Dengan cara ini, sistem sensor dapat dideteksi apakah berfungsi atau tidak. Jika tidak mampu menangkap sinyal, alat tersebut bermasalah dan segera diperbaiki dengan memperhatikan rangkaian tersebut. Video Penunjang Contoh Penggunaan Rangkaian Seri di Kehidupan Sehari Hari Sumber Via Channel Nashrul Qowi Pada video diatas bisa anda lihat bagaimana langkah langkah membuat rangkaian seri sederhana. Terlihat proses pembuatan rangkaian lampu seri sederhana yang bisa anda jadikan refrensi tugas sekolah anda. Contoh Soal Rangkaian Seri Agar lebih mudah memahami rangkaian tipe ini, beberapa contoh soal rangkaian seri dapat menjadi referensi. Contoh tersebut berfokus kepada perhitungan tegangan, arus, dan hambatan listrik pada rangkaian seri. Contoh 1 1. Apabila diketahui bahwa R1 sebesar 5 ohm, R2 sebesar 7 ohm, dan R3 sebesar 4 ohm. Maka berapakah hambatan pengganti Rs pada rangkaian seri tersebut? Jawaban Rs = R1 + R2 + R3 Rs = 5 + 7 + 4 Rs = 16 ohm Maka, didapatkan hasil bahwa besarnya hambatan pengganti Rs pada rangkaian ini sebesar 16 ohm. Contoh 2 2. Terdapat 3 buah hambatan yang disusun secara Seri. Masing masing hambatan tersebut memiliki nilai 1,25 Ohm. Berapakah nilai total hambatan pada rangkaian tersebut ? Diketahui R1 = R2 = R3 Ditanya R total? Jawab R total = R1 + R2 + R3 = 1,25 + 1,25 + 1,25 = 3,75 Jadi, nilai hambatan total dari rangkaian listrik tersebut adalah 3,75 Ohm Contoh 3 3. Terdapat tiga buah hambatan listrik yang disusun secara Seri seperti pada gambar dibawah ini. Berapakah total hambatan dan arus listrik yang ada pada rangkaian tersebut ? Jawab a. Hambatan total pada rangkaian diatas b. Arus listrik pada rangkaian diatas Contoh 4 4. Perhatikan gambar dibawah ini! 3 Buah hambatan listrik disusun secara seri dengan nilai arus listrik sebesar 2 A. Berapakah nilai Volt yang ada pada rangkaian tersebut ? Diketahui R1 = 4 Ohm, R2 = 5 Ohm, R3 = 2 Ohm Ditanya V = . . .? Jawab Rtotal = R1+R2+R3 = 4+5+2 = 11 Ohm V = I x R = 2 x 11 = 22 V Jadi nilai voltase yang ada pada rangkaian diatas diatas adalah 22 V. Contoh 5 5. Arsya memiliki rangkaian lampu dengan resistensi yang berbeda. Nilai hambatan di lampu pertama adalah dua kali dari nilai di lampu kedua. Berapakah perbandingan arus jika total tegangan dinaikkan dua kali dan diturunkan setengahnya? Jawab Dari soal tersebut, jawaban saat tegangan total naik dua kali maka arus juga sama meningkat dua kali. Nilai resistansi tetap sehingga arus harus sebanding dengan kenaikan tegangan agar sesuai rumus dasar rangkaian seri. Hal yang sama berlaku saat tegangan menurun hingga setengahnya dan arus juga mengikutinya. Anda dapat membuktikan kebenaran jawaban ini berdasarkan rumus yang sudah dicantumkan sebelumnya. Kelebihan dan Kekurangan Rangkaian Seri Sebuah sistem tentunya memiliki seperangkat keunggulan dan juga kelemahan. Diantara beberapa kelebihan dan kekurangan dari rangkaian seri akan dijelaskan secara detail pada bagian berikut ini. Kelebihan Rangkaian Seri Mudah dalam Pembuatan Cara membuat rangkaian jenis ini sangatlah mudah apalagi yang versi sederhana. Selain itu, Anda dapat mengecek langsung bagian apa yang rusak jika terjadi kendala. Satu komponen tidak bekerja maka listrik juga tidak berfungsi. Lebih Hemat Listrik Keunggulan lain adalah hemat listrik sebab pembagian daya listrik sesuai dengan proporsi hambatan. Selain itu, arus juga tetap sehingga menjaga konsumsi listrik lebih efisien. Arus Listrik Lebih Stabil Sistem pada rangkaian seri juga lebih stabil sehingga dapat diterapkan pada beberapa rangkaian listrik. Selain itu, rangkaian seperti ini dapat diatur dengan mudah nilai arus dan tegangannya agar sesuai batas. Biaya Lebih Efisien Keunggulan lainnya dari penggunaan rangkaian seri dalam kehidupan sehari hari adalah cost yang anda butuhkan lebih sedikit. Hal ini karena skema rangkaian ini hanya membutuhkan sedikit kabel listrik untuk mengalirkan muatan listrik dari sumber teganan. Kekurangan Rangkaian Seri Kurang Flexibel dalam Penggunaan Kelemahan tipe seri adalah tidak cocok untuk sistem kompleks. Anda justru kesulitan menghubungkan satu persatu komponen. Hal ini tentunya berbeda pada penggunaan rangkaian listrik yang disusun secara paralel. Sistem Harus Dimatikan Saat Maintenance Selanjutnya, listrik tipe ini memang mudah diperbaiki jika rusak tetapi sistem harus mati dan berhenti. Hal ini karena pada rangkaian seri hanya memiliki satu sumber tegangan. Sehingga apabila salah satu komponen mati maka seluruh komponen juga akan mati. Anda mungkin kehilangan waktu dan aspek lain karena listrik tidak berjalan. Energi Listrik yang Dialirkan Tidak Sama Jenis rangkaian listrik satu ini memiliki energi potensial yang tidak sama, sehingga saat kita gunakan pada rangkaian bohlam, nyala pada tiap tiap bohlam tidak akan sama. Posisi bohlam yang kita rangkai paling jauh dari sumber tegangan akan menyala paling redup dibandingkan dengan bohlam yang dekat dengan sumber tegangan listrik. Jangan Lewatkan Materi Pembelajaran Lainnya Itulah berbagai macam hal terkait dengan apa yang dimaksud rangkaian seri. Semoga materi yang wikielektronika ulas diatas dapat menambah wawasan anda didunia kelistrikan khususnya untuk anda yang sedang membutuhkan refrensi belajar. Jangan lupa share dan komen ya guys! Teksvideo. Halo Pak Frans di sini ada soalnya soal ini berkaitan dengan materi rangkaian listrik mana pada soal dua hambatan dirangkai seri seperti pada gambar ujung-ujung rangkaian dihubungkan pada sumber tegangan sebesar 2 volt dengan hambatan dalam diabaikan beda potensial ujung-ujung hambatan 60 Ohm adalah dimana kita ketahui R1 = 40 Ohm R2 = 60 Ohm dan tegangan sumber sebesar 20 volt
Assalamualaikum sobat, pada postingan ini kita akan belajar tentang rangkaian seri dan paralel pada resistor, rangkaian seri dan paralel biasanya digunakan untuk mencari komponen pengganti. Rangkaian seri Rangkaian seri adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari beberapa komponen elektronika yang dirangkai secara berurutan seri dan tidak memiliki percabangan sepanjang rangkaian, sehingga setiap komponen yang dialiri arus listrik memiliki arus yang sama. Rangkaian ini juga disebut sebagai rangkaian tunggal. Hambatan resistor yang dirangkai seri akan semakin besar nilai hambatannya resistansinya. Untuk komponen seperti lampu apabila dirangkai secara seri, maka lampu kedua, ketiga dan seterusnya nyalanya akan semakin redup, dan apabila salah satu lampu mati maka lampu yang lain akan ikut mati. Dari 3 resistor yang disusun secara seri, kita bisa menentukan resistansi total ekuivalennya menggunakan rumus Untuk tiap-tiap resistor yang dirangkai seri, jatuh tegangan untuk setiap resistor tersebut berbeda, maka untuk mencari tegangan total dari rangkaian seri diatas kita bisa menghitungnya dengan rumus Vtotal = V1 + V2 + V3 Vtotal = + + Sedangkan untuk arus yang mengalir pada rangkaian seri adalah sama karena rangkaian ini tidak bercabang, secara matematis dapat ditulis dengan rumus Contoh Rangkaian Seri Tentukan Resistor ekuivalen Resistor total dan Tegangan total dari rangkaian dibawah Penyelesaian Diketahui R1 = 2 , R2 = 3 , R3 = 5 , dan I = 1 A Ditanyakan Rtotal dan Vtotal ? Jawaban Rtotal = R1 + R2 + R3 Rtotal = 2 + 3 + 5 Rtotal = 10 Maka resistor ekuivalennya resistansi totalnya adalah 10 ohm Vtotal = V1 + V2 + V3 Vtotal = + + Vtotal = + + Vtotal = 2 + 3 + 5 Vtotal = 10 V maka tegangan totalnya adalah 10 volt Rangkaian Paralel Rangkaian paralel adalah sebuah rangkaian yang terdiri dari beberapa komponen yang dirangkai secara bercabang paralel, sehingga arus yang mengalir pada rangkaian ini memiliki arus tersendiri. dari 3 resistor yang dipasang secara paralel kita dapat menentukan resistansi ekuivalen Resistor totalnya dengan rumus 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 Untuk jatuh tegangan pada tiap-tiap resistor yang dirangkai paralel adalah sama, secara matematis dapat ditulis dengan rumus Sedangkan arus yang mengalir pada tiap-tiap percabangan di rangkaian paralel adalah berbeda, maka untuk menghitung nilai arus total pada rangkaian paralel dapat dihitung dengan rumus I = I1 + I2 + I3 I = V/R1 + V/R2 + V/R3 Contoh Rangkaian Paralel Tentukan resistansi total dan arus pada rangkaian dibawah ini Penyelesaian Diketahui R1 = 6 , R2 = 6 , R3 = 6 , dan V = 1 V Ditanyakan Rtotal dan I ? Jawaban 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 1/Rtotal = 1/6 + 1/6 + 1/6 1/Rtotal = 3/6 Rtotal = 6/3 = 2 Maka resistansi totalnya adalah 2 ohm I = I1 + I2 + I3 I = V/R1 + V/R2 + V/R3 I = 1/6 + 1/6 + 1/6 I = 3/6 = 0,5 A Maka Arus totalnya adalah 0,5 ampere Contoh Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel Rangkaian Gabungan Tentukan Resistansi total dari rangkaian berikut Penyelesaian Diketahui R1 = 50 , R2 = 30 , R3 = 15 , R4 = 7 , R5 = 16 , R6 = 4 , R7 = 12 Ditanyakan Rtotal ? Jawaban Rs1 = 12 + 4 = 16 1/Rp1 = 1/16 + 1/16 1/Rp1 = 2/16 Rp1 = 16/2 = 8 Rs2 = 8 + 7 = 15 1/Rp2 = 1/15 + 1/30 1/Rp2 = 2/30 + 1/30 1/Rp2 = 3/30 Rp2 = 30/3 = 10 Rtotal = 50 + 10 + 15 = 75 Maka resistansi totalnya adalah 75 ohm Video Tutorial Sekian untuk postingan kali ini, sampai jumpa lagi.
.
  • ecx09q9d7y.pages.dev/21
  • ecx09q9d7y.pages.dev/318
  • ecx09q9d7y.pages.dev/64
  • ecx09q9d7y.pages.dev/365
  • ecx09q9d7y.pages.dev/255
  • ecx09q9d7y.pages.dev/462
  • ecx09q9d7y.pages.dev/628
  • ecx09q9d7y.pages.dev/67
  • ecx09q9d7y.pages.dev/721
  • ecx09q9d7y.pages.dev/414
  • ecx09q9d7y.pages.dev/362
  • ecx09q9d7y.pages.dev/476
  • ecx09q9d7y.pages.dev/17
  • ecx09q9d7y.pages.dev/29
  • ecx09q9d7y.pages.dev/82

    • pada bel listrik dirangkai dengan menggunakan rangkaian