Rangkaian Listrik
Download as PPTX, PDF3 likes5,989 views
Dokumen ini membahas tentang konsep dasar rangkaian listrik, termasuk hukum arus dan tegangan, analisis rangkaian, serta komponen-komponen listrik seperti resistor, induktor, dan kapasitor. Mahasiswa diharapkan dapat memahami sifat-fitur fisik medan listrik dan magnet serta dapat menerapkannya dalam model matematika. Penilaian terdiri dari tugas, kuis, UTS, dan UAS dengan persentase tertentu.
Rangkaian Listrik
- 1. RANGKAIAN LISTRIK I (A) 3 sks / Semester II I Made Ari Nrartha, ST., MT
- 2. TUJUAN PEMBELAJARAN Mahasiswa dapat menyelesaikan mengetahui dan mengerti tentang hukum-hukum, sifat-safat, dan prilaku fisik medan listrik dan magnet serta mampu menterjemahkan ke dalam model matematika dan mampu memberikan interpretasi dan penilaian terhadap penggunaannya dalam bidang teknologi.
- 3. LINGKUP MATERI: Komponen dasar dan rangkaian listrik Hukum arus dan tegangan Metoda-metoda analisis rangkaian Operasional Amplifier Kapasitor dan induktor UTS Rangkaian RL dan RC dasar Rangkaian RLC Analisis sinusoidal steady state UAS
- 4. REFERENSI Hayt, W.H.Jr., & Kemmerly, J.E., 1995, Rangkaian Listrik Jilid I, alih bahasa, Penerbit Erlangga, Jakarta. Hayt, W. H. Jr., Kemmerly, J.E., Durbin, S. M, 2007 , Engginering Circuit Analysis, McGraw Hill, New York. Distribusi Nilai Tugas + res. : 20 % Quiz :5% UTS : 35 % UAS : 40 %
- 5. PENDAHULUAN
- 13. DEFINISI-DEFINISI Rangkaian listrik adalah suatu kumpulan elemen atau komponen listrik yang saling dihubungkan dengan cara-cara tertentu dan paling sedikit mempunyai satu lintasan tertutup. Komponen listrik: Dua terminal (dibicarakan pada RL) : Sumber Tegangan, Komponen aktif sumber arus, Resistor (R) Induktor (L) Komponen pasif Capasitor (C) Lebih dari dua terminal (dibicarakan di elka) Transistor , Op-amp
- 14. ELEMEN PASIF R menyerap energi (resistor, tahanan atau hambatan, satuannya Ohm : Ω) L menyerap energi, dapat menyimpan energi dalam bentuk medan magnet (induktor, lilitan, belitan atau kumparan, satuannya hendry) C menyerap energi, dapat menyimpan energi dalam bentuk medan listrik (kapasitor, kondensator, satuannya farad)
- 15. UNIT & SKALA
- 17. MUATAN, ARUS,TEGANGAN ENERGI DAN DAYA Muatan (Coulomb) Jenis muatan: + proton (1 proton = + 1.602 x 10-19 Coulomb) - elektron (1 elektron = - 1.602 x 10-19 Coulomb) Simbol: Q = muatan konstan q(t) = muatan tergantung waktu Arus (Ampere) Definisi matematis
- 18. ARUS LISTRIK Simbol i (dari kata Perancis : intensite), i (kecil) untuk fungsi waktu dan I (besar) untuk nilai sesaat. Satuan Ampere (A) Arus merupakan perubahan muatan terhadap waktu atau banyaknya muatan yang melintasi suatu luasan penampang dalam satu satuan waktu Arah arus listrik searah dengan arah pergerakkan muatan positif atau berlawanan arah dengan arah pergerakkan muatan negatif (elektron)
- 19. MENGAPA ADA ARUS? karena ada muatan yang bergerak karena ada kecepatan pada muatan karena ada percepatan yang dialami muatan karena ada gaya (F=ma) karena ada medan listrik beda potensial (E=V/d) beda muatan pemisahan muatan positif dengan muatan negatif Karena ada kerja yang memisahkan muatan
- 20. Macam-macam arus Arus searah (DC) Arus mengalir dengan nilai konstan Arus bolak-balik (AC) Nilainya berubah-ubah secara periodik Penulisan simbul arus dalam rangkaian
- 21. TEGANGAN Tegangan, beda potensial, atau voltage adalah kerja yang dilakukan untuk menggerakkan satu muatan (sebesar satu coulomb) pada elemen atau komponen dari satu terminal/kutub ke terminal/kutub lainnya, atau pada kedua terminal/kutub akan mempunyai beda potensial jika kita menggerakkan/memindahkan muatan sebesar satu coulomb dari satu terminal ke terminal lainnya. Kerja yang dilakukan adalah energi yang dikeluarkan, sehingga pengertian diatas dapat dipersingkat bahwa tegangan adalah energi per satuan muatan. 1 Coulomb = -6,24 x 1018 elektron
- 22. TEGANGAN Definisi matematis v = joule/coulomb = volt
- 23. SUMBER TEGANGAN DAN ARUS Sumber tegangan bebas Sumber arus bebas
- 24. SUMBER IDEAL DAN TIDAK IDEAL Sumber Ideal sumber yang tidak memiliki tahanan dalam. Sumber tidak Ideal mempunyai tahanan dalam rd rd
- 25. SUMBER ARUS DAN TEG. TIDAK BEBAS
- 26. ENERGI Kerja yang dilakukan oleh gaya sebesar satu Newton untuk memindahkan benda sejauh satu meter. Berlaku hukum Kekekalan Energi : Energi tidak dapat dihasilkan dan tidak dapat dihilangkan, energi hanya berpindah dari satu bentuk ke bentuk yang lainnya. Contoh: Pada Pembangkit Listrik Tenaga Air, energi dari air yang bergerak berubah menjadi energi listrik, Energi listrik akan berubah menjadi energi cahaya dan energi panas jika anergi listrik tersebut melewati suatu lampu. Pada rangkaian listrik, bila ada suatu elemen yang mengirimkan energi, maka akan ada elemen/komponen lain yang menyerap energi tersebut.
- 27. Menyerap energi Jika MENGIRIM ENERGI JIKA ARUS arus positif masuk ke POSITIF MASUK KE TERMINAL terminal positif elemen NEGATIF ATAU MENINGGALKAN atau meninggalkan TERMINAL POSITIF ELEMEN terminal negatif elemen TERSEBUT. tersebut. Energi yang diserap/dikirim pada suatu elemen yang bertegangan v dan muatan yang melewatinya Δq adalah : w v q Satuannya : Joule (J)
- 28. DAYA Rata-rata kerja yang dilakukan Satuannya : Watt (W) James Watt Daya secara matematis : dw dw dq P vi dt dq dt Daya P = v.i Energi W = int/P.dt = v.i.t Daya positif menyerap energi Daya negatif mengirim energi
- 29. DAYA Ilustrasi konsensi tanda untuk daya.
- 30. CONTOH SOAL Bila dimungkinkan merangkai rangkaian berikut ini, tentukan nilai tegangan, arus, dan daya yang disalurkan untuk masing-masing sumber! 4V 4A 8V 6A