RL - Metode Node dan Mesh
Download as PPT, PDF12 likes42,005 views
Dokumen ini membahas analisis rangkaian listrik menggunakan metode node dan mesh berdasarkan hukum Kirchhoff dan hukum Ohm untuk menghitung arus dan tegangan. Proses analisis mencakup penentuan node, referensi ground, serta penggunaan persamaan simultan untuk menemukan nilai arus dan tegangan di berbagai node. Dokumen ini juga mencakup contoh penerapan analisis mesh dengan sumber arus serta latihan soal untuk pemahaman lebih lanjut.
RL - Metode Node dan Mesh
- 1. ANALISA RANGKAIAN LISTRIK dengan METODE NODE dan MESH
- 2. Hukum Kirchhoff dan hukum Ohm dapat dipakai untuk menganalisa rangkaian listrik yaitu menghitung arus dan tegangan. Dasar Metode Node Dan Mesh adalah Hukum Kirchoff dan Hukum Ohm Metode analisa Node dan Mesh : Menurunkan kumpulan terkecil dari persamaan simultan yang secara lengkap menentukan arus dan tegangan dari rangkaian tersebut.
- 3. Metode Node Untuk menganalisa dengan rangkaian listrik pada gambar ini metode Node, dilakukan dengan langkah-langkah : 1. Kenali semua node dari rangkaian. 2. Berilah label (nama) semua node dan nyatakan dengan potensial. 3. Pilih salah satu node sebagai referensi ground dimana potensialnya = 0 Volt. Potensial lainnya didalam rangkaian diukur terhadap node referensi ini.
- 4. 4. Beri nama dan tetapkan polaritas-polaritas arus. 6. Gunakan hukum Kirchoff untuk arus (HAK) pada setiap node dan nyatakan cabang arus dalam besaran node potensial (tegangan). 7. Selesaikan hasil persamaan-persamaan secara simultan untuk tegangan-tegangan node. 8. Setelah nilai-nilai tegangan diketahui, arus-arus cabang dapat dihitung dengan hukum Ohm. HAK pada node n2 yang berhubungan dengan v2 memberikan : i1=i2+i3
- 5. Atau HAK pada node n3 berhubungan dengan v3 memberikan : Dari biru dan biru Diperoleh i3 mengalir pada R3 dan R4
- 7. Analisa Nodal dengan sumber tegangan mengambang. Supernode. Jika suatu sumber tegangan tidak berhubungan dengan node referensi, maka disebut sumber tegangan mengambang dan dapat diperlakukan khusus ketika melakukan analisa rangkaian. V2 adalah sumber mengambang. atau Dari biru dan biru diperoleh : dan V2 adalah
- 8. Contoh soal Rangkaian ini mengandung dua sumber tegangan dan V2 adalah sumber tegangan mengambang. Supernode dilingkari dan mengandung elemen resistor R4 yang paralel dengan sumber tegangan tsb. Sumber tegangan mengambang memberikan batasan antara v2 dan v3, sehingga V2= v3-v2 , dengan demikian : dan dan
- 9. Tentukan tegangan node v1,v2 , dan v3 dari rangkaian ini HAK pada node n2 adalah Dari hukum Ohm v1 = Vs pada node n1 v3 pada node n3 Dari biru dan biru diperoleh :
- 10. Metode Mesh 1. Kenali semua mesh-mesh dari rangkaian. 2. Tentukan arus mesh dan labeli polaritasnya. 3. Gunakan Hukum Tegangan Kirchoff (HTK) pada setiap mesh dan nyatakan besaran tegangan dalam besaran arus mesh. 4. Selesaikan persamaan secara simultan untuk arus mesh 5.Sekarang besaran arus mesh dapat dihitung, dan tegangan- tegangannya dapat diperoleh dengan menggunakan hukum Ohm
- 11. Dari mesh 1 Dari merah dan merah Dari mesh 2 Dari gambar di samping: Maka I1 dan I2 dpt dicari
- 12. Example 4.3 Analisa Mesh sumber arus Perhatikan rangkaian yang mengandung sumber arus. Aplikasi analisa mesh menjadi lebih mudah karena arus pada mesh yang mengandung sumber arus tersebut sama dengan arus sumber. yaitu I2. Penentuan arah arus mesh sama dengan arah arus sumber Is. Sehingga arus pada cabang adalah i3 = Is Gunakan HTK untuk mesh1 : Arus mesh yang tidak diketahui adalah Dari persamaan tersebut terlihat bahwa persamaannya lebih sederhana
- 13. Jawab: i1=2.180A, i2=0.270A, i3=2.450A Tentukan arus-arus pada rangkaian berikut dengan arah referensi seperti yang ditunjukkan pada gambar. Jawab : i1=1.877A, −i2=0.187A, i3=1.690A Soal latihan dengan jawabannya
- 14. Tentukan arus-arus pada rangkaian berikut dengan arah referensi seperti yang ditunjukkan pada gambar. Jawab Jawab Soal latihan dengan jawabannya
- 15. Tentukan arus-arus pada rangkaian berikut dengan arah referensi seperti yang ditunjukkan pada gambar. Jawab Jawab Soal latihan dengan jawabannya
- 16. Tentukan arus-arus pada rangkaian berikut dengan arah referensi seperti yang ditunjukkan pada gambar. Jawab Soal latihan dengan jawabannya
- 17. Soal latihan dengan jawabannya Tentukan arus-arus pada rangkaian berikut dengan arah referensi seperti yang ditunjukkan pada gambar. Jawab
- 18. Soal-soal : 4.1. Untuk rangkaian pada gambar 1: 1. Atur untuk analisa dengan metode nodal. Tunjukkan node referensi yang dapat membuat persoalan lebih mudah dikerjakan. 2. Turunkan pernyatan tegangan v1 dan arus i5 4.2 . Untuk rangkaian pada gambar 2 turunkan pers.untuk tegangan v1, v2, v3 dengan analisa nodal . 4.3 Ulangi soal 4.2 dengan analisa mesh Gambar 1 Gambar 2
- 19. 4.4 Tentukan arus i untuk rangkaian listrik pada gambar di bawah dengan node referensi seperti ditunjukkan pada gambar. 4.5 Tentukan arus i1,i2,i3 untuk rangkaian pada gambar ini dengan node rferensi seperti ditunjukkan pada gambar.
- 20. 4.6 Untuk rangkaian pada gambar di bawah ini : 1. Tentukan arus i5 melalui resistor R5 2. Tentukan kondisi untuk i5/Is = 0.01 3.Anggap bahwa Is diketahui dengan eror δs dan resistors rangkaian mempunyai toleransi δR. Hitung ketidakpastian pd i5 4. Jika resistor R5 menyatakan resistansi internal dari alat ukur, estimasikan harga relatif dari R5 sehingga deviasi pengukuran maksimum 1% dari nilai ideal.