omG8HI9LSKFW6lhCj8prTs0Z6lUhdOT9Jhi1Sf4m

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel

Pengertian dan Rumus Daya Rata Rata Maksimum

Kita telah menyelesaikan masalah dalam memaksimalkan pengaliran daya dengan jaringan resistif yang disuplai daya ke beban RL. Mewakili rangkaian di rangkaian ekuivalen Thevenin, kita membuktikan bahwa daya maksimum dapat dialirkan ke beban jika resistansi beban setara dengan resistansi Thevenin RL = RTh. Kita sekarang perluas pemahaman kita pada rangkaian ac.
Rumus Daya Rata Rata
Perhatikan rangkaian di Gambar.(1), dimana rangkaian ac terhubung dengan beban ZL dan diwakili oleh ekuivalen Thevenin.
Rumus Daya Rata Rata
Gambar 1. Menemukan transfer daya rata rata maksimum : (a) rangkaian dengan beban, (b) ekuivalen Thevenin
Terkadang beban diwakili oleh impedansi, dimana dapat menggambarkan motor listrik, antena, dan lain sebagainya. Dalam bentuk rectangular, impedansi Thevenin ZTh dan impedansi beban ZL adalah
Rumus Daya Rata Rata
(1a)
Rumus Daya Rata Rata
(1b)
Arus yang melalui beban adalah
Rumus Daya Rata Rata
(2)
Daya rata rata yang mengalir ke beban adalah
Rumus Daya Rata Rata
(3)
Tujuan kita adalah mengatur parameter beban RL dan XL sehingga P mencapai nilai maksimum. Untuk melakukan ini, kita atur ∂P/∂RL dan ∂P/∂XL setara dengan nol. Dari Persamaan.(3), kita dapatkan
Rumus Daya Rata Rata
(4a)
Rumus Daya Rata Rata
(4b)
Atur ∂P/∂XL bernilai nol menghasilkan
Rumus Daya Rata Rata
(5)
dan mengatur ∂P/∂RL bernilai nol menghasilkan
Rumus Daya Rata Rata
(6)
Mengkombinasikan Persamaan.(5) dan (6) mengarahkan kita ke suatu kesimpulan bahwa transfer daya rata rata maksimum harus mengatur ZL agar XL = -XTh dan RL = RTh seperti
Rumus Daya Rata Rata
Untuk transfer daya rata rata maksimum, impedansi beban ZL harus setara dengan konjugat kompleks dari impedansi Thevenin ZTh.
Hasil ini dikenal dengan teorema transfer daya rata rata maksimum untuk sinusoidal stabil. Mengatur XL = -XTh dan RL = RTh di Persamaan.(3) memberikan kita daya rata rata maksimum dari
Rumus Daya Rata Rata
(8)
Pada situasi dimana beban bernilai real, kondisi untuk transfer daya rata rata maksimum didapatkan dari Persamaan.(6) dengan mengatur XL = 0. Sehingga,
Rumus Daya Rata Rata
(9)
Hal ini berarti untuk transfer daya rata rata maksimum terhadap beban murni resistif, impedansi beban (atau resistansi) setara dengan besar impedansi Thevenin.

Contoh Soal Transfer Daya Rata Rata Maksimum

Untuk pemahaman yang lebih baik mari kita simak contoh di bawah :
1. Tentukan impedansi beban ZL untuk memaksimalkan daya rata rata yang diserap dari rangkaian di Gambar.(2). Berapa nilai daya rata rata maksimumnya?
Rumus Daya Rata Rata
Gambar 2
Solusi :
Pertama kita dapatkan ekuivalen Thevenin pada terminal beban. Untuk memperoleh ZTh, lihat rangkaian di Gambar.(3a). Kita peroleh
Rumus Daya Rata Rata
Rumus Daya Rata Rata
Gambar 3. Menentukan ekuivalen Thevenin di Gambar.(2)
Untuk memperoleh VTh perhatikan rangkaian di Gambar.(3b). Dengan pembagi tegangan,
Rumus Daya Rata Rata
Impedansi beban menyerap daya maksimum dari rangkaian ketika
Rumus Daya Rata Rata
Menurut Persamaan.(8), daya rata rata maksimumnya adalah
Rumus Daya Rata Rata

2. Pada rangkaian di Gambar.(4), temukan nilai RL yang menyerap daya rata rata maksimum. Hitung dayanya.
Rumus Daya Rata Rata
Gambar 4
Solusi :
Kita pertama tentukan ekuivalen Thevenin di terminal RL.
Rumus Daya Rata Rata
Dengan pembagi tegangan,
Rumus Daya Rata Rata
Nilai RL yang menyerap daya rata rata maksimum adalah
Rumus Daya Rata Rata
Arus yang melalui beban adalah
Rumus Daya Rata Rata
Daya rata rata maksimum yang diserap RL adalah
Related Posts
SHARE

Related Posts

Subscribe to get free updates

Posting Komentar

Language