omG8HI9LSKFW6lhCj8prTs0Z6lUhdOT9Jhi1Sf4m

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel

Elemen Rangkaian - Sumber Tegangan dan Arus

Seperti pembahasan kita sebelumnya tentang pentingnya Rangkaian Listrik sebagai elemen penting dalam perangkat elektronik, rangkaian listrik merupakan interkoneksi dari beberapa elemen. Bagaiamana kita menentukan tegangan, arus, dan daya pada elemen tertentu disebut sebagai analisa rangkaian.
Elemen Rangkaian Listrik

Elemen Rangkaian

Terdapat dua jenis elemen yang dapat kita temukan dalam rangkaian listrik : elemen pasif dan elemen aktif. Perbedaan keduanya adalah elemen aktif mampu untuk menghasilkan energi, sedangkan elemen pasif tidak dapat melakukannya. Contoh dari elemen pasif adalah resistor, kapasitor, dan induktor. Contoh dari elemen aktif adalah generator, baterai, dan operational amplifier.

Elemen rangkaian listrik ini merupakan bagian rangkaian listrik yang penting.

Elemen aktif yang paling penting adalah sumber tegangan dan arus yang dapat menghantarkan daya pada rangkaian yang tersambung. Dua sumber ini dapat dikategorikan lagi menjadi 2 grup : sumber bebas (independent source) dan sumber tak bebas (dependent source).
Sumber bebas ideal adalah elemen aktif yang menghasilkan tegangan atau arus tertentu yang tidak bergantung pada elemen rangkaian lain.
Untuk penjelasan yang lebih spesifik, sumber tegangan bebas menghantarkan seberapa besar arus kepada suatu rangkaian untuk dapat mempertahankan tegangan pada terminal. Contoh dari sumber tegangan bebas ideal adalah baterai dan generator. Gambar.(1) menunjukkan simbol dari sumber tegangan bebas. Kedua simbol dapat mewakili sumber tegangan dc tetapi hanya Gambar.(1a) yang dapat mewakili sumber tegangan yang berubah terhadap waktu.
Elemen Rangkaian Listrik
Gambar 1. Simbol sumber tegangan bebas
Penjelasan yang sama, sumber arus bebas adalah elemen aktif yang menghasilkan arus dengan nilai tertentu yang tidak terpengaruh oleh tegangan yang mengalir dalam rangkaian. Sumber arus bebas menghantarkan arus ke rangkaian tanpa memperhatikan nilai tegangan dalam rangkaian. Simbolnya diwakili dalam Gambar.(2) dimana anak panah menunjukkan arah arus i mengalir.
Elemen Rangkaian Listrik
Gambar 2. Simbol sumber arus bebas
Jenis kedua adalah sumber tak bebas / terkontrol ideal.
Sumber tegangan tak bebas (dependent source / controlled source) ideal adalah elemen aktif yang nilainya bergantung / dikontrol oleh tegangan atau arus lain.
Simbolnya diwakili bentuk diamond / berlian pada Gambar.(3) dimana Gambar.(3a) adalah sumber tegangan tak bebas dan Gambar.(3b) adalah sumber arus tak bebas. Terdapat 4 kemungkinan tipe dari sumber tak bebas tergantung dari tegangan atau arus yang mengontrolnya.
Elemen Rangkaian Listrik
Gambar 3. Sumber arus tak bebas
  1. voltage-controlled voltage source (VCVS)
  2. current-controlled voltage source (CCVS)
  3. voltage-controlled current source (VCCS)
  4. current-controlled current source (CCCS)
Sumber tak bebas sangat berguna sebagai model dari transistor, oeprational amplifier, atau integrated circuit (IC). Contoh dari current-controlled voltage source dapat dilihat pada Gambar.(4) dimana pada bagian kanan terdapat tegangan 10i bergantung pada arus i yang mengalir pada elemen C.
Elemen Rangkaian Listrik
Gambar 4. Current-controlled voltage source
Perlu diperhatikan bahwa sumber tegangan akan menghantarkan seberapa besar arus untuk mempertahankan tegangan pada terminal seperti yang tertera. Untuk penjelasan yang sama, sumber arus akan menghantarkan seberapa besar tegangan untuk memastikan arus seperti yang tertera.

Memahami jenis sumber tegangan dan sumber arus di atas tidak menjamin kalian  akan langsung memahaminya. Untuk dapat memahaminya, kalian perlu memahami :

Untuk penjelasan yang lebih baik, mari kita perhatikan contoh berikut :
Tentukan daya yang diserap atau disuplai pada tiap elemen pada Gambar.(5)
Elemen Rangkaian Listrik
Gambar 5
Solusi :
Untuk p1, arus 5A mengalirkan arus keluar dari terminal positif,
 p1 = 20 (-5) = -100 W → Daya yang disuplai
Untuk p2 dan p3, arus mengalir masuk ke terminal positif,
 p2 = 12 (5) = 60 W → Daya yang diserap
 p3 = 8 (6) = 48 W → Daya yang diserap
Untuk p4, tegangan 8 V dengan terminal positif di atas seperti pada p3. Karena arus keluar dari terminal positif maka,
 p4 = 8 (-0.2I) = 8 (-0.2 x 5) = -8 W → Daya yang disuplai
Kita harus mengamati tegangan bebas -20 V dan sumber arus tak bebas 0.2I menyuplai daya ke bagian rangkaian lain, ketika 2 elemen lain menyerap daya, maka
 p1 + p2 + p3 + p4 = -100 + 60 + 48 - 8 = 0

For better and more complete explanation read here : Circuit Elements - Sources and Best Problem Solving Method
Related Posts
SHARE

Related Posts

Subscribe to get free updates

Posting Komentar

Language