Percobaan 4

Percobaan 4
Theorema Thevenin dan Norton
EL2007 Praktikum Teknik Elektro
24-28 September 2007
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Tujuan
• Mempelajari penggunaan Theorema
Thevenin dan Theorema Norton pada
rangkaian arus searah
Catatan:
– Pada percobaan hanya digunakan satu
sumber tegangan sebagai sumber
independen pada Rangkaian Aktif Linier
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Theorema dan Hukum
• Apa arti theorema? Apa beda theorema
dengan hukum?
– Theorema diterima kebenarannya, tidak dapat
dibuktikan secara langsung tetapi hanya
dibuktikan secara parsial atau tak langsung,
contoh Theori Evolusi
– Hukum diterima kebenarannya, dapat
dibuktikan secara langsung, contoh Hukum
Ohm, Hukum Newton
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Mengapa Memilih Theorema
Thevenin dan Norton
•
•
•
Dapat menyederhanakan masalah
Mudah dimengerti atau dipahami
Banyak digunakan pada analisis
rangkaian
• Rangkaian Thevenin dan Norton dapat
saling dipertukarkan
• Menghasilkan theorema lain: Theorema
Millman
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Theorema Thevenin
a
Rangkaian
Aktif
Linier
a
b
RT
+ V
T
-
b
sumber independen
V1, V2, …, Vm
I1, I2, …, In
RT
VT = Vab|ab oc
RT = Rab|V1=V2=..=Vm=0; I1=I2=,,=In=0
Gambar 1
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Theorema Norton
a
Rangkaian
Aktif
Linier
a
b
IN
RN
b
sumber
independen
V1, V2, …, Vm
I1, I2, …, In
RN
IN = Iab|ab sc
RN = Rab|V1=V2=..=Vm=0; I1=I2=,,=In=0
Gambar 2
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Rangkaian Aktif Linier?
• Aktif: ada sumber tegangan atau sumber arus
independen
• Linier: seluruh komponen pasif dan sumber
dependennya mempunyai hubungan arus
tegangan linier
linier y = f(x1+x2) = f(x1) + f(x2)
contoh: V=IR, v = L di/dt, dan I = C dv/dt
nonlinier y = f(x1+x2) ≠ f(x1) + f(x2)
contoh: i = Is exp(v/VT)
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Percobaan
A
VS
B
C
Jaringan
Pasif
Linier
N
I=?
RL
D
• Arus I akan diukur secara langsung dan dibandingkan
dengan hasil perhitungan menggunakan Theorema
Thevenin dan Norton
• Hubungkan beban pada rangkaian dan ukur arus I
Gambar 3
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Percobaan Theorema Thevenin (1)
C
A
VS
B
Jaringan
Pasif
Linier
N
RL=∞
V
D
C
A
VS=0
B
Gambar 4
Jaringan
Pasif
Linier
N
RL=∞
D
Ω
• Bangun
rangkaian
Thevenin
– ukur tegangan
pada terminal
rangkaian
dengan beban
terbuka (VT)
– ukur resistansi
terminal dengan
sumber nol (RT)
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Percobaan Theorema Thevenin (2)
• Gantikan rangkaian
sumber tegangan dan
jaringan N dengan
rangkaian Theveninnya
RT
+ V
T
-
I=?
RL • Gunakan rangkaian
untuk menghitung arus I
• Bandingkan hasilnya
dengan pengukuran
Gambar 5
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Percobaan Theorema Thevenin (3)
A
B
Jaringan
Pasif
Linier
N
• Set tegangan sama dengan hasil
ukur VT
• Ukur Arus I yang melalui resistansi
• Bandingkan dengan hasil
sebelumnya
C
I=?
D
VT
Gambar 6
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
RL
Percobaan Theorema Norton (1)
C
A
VS
B
Jaringan
Pasif
Linier
N
RL=0
I
D
C
A
VS=0
B
Gambar 7
Jaringan
Pasif
Linier
N
RL=∞
Ω
• Bangun
rangkaian Norton
– ukur arus pada
terminal
rangkaian
dengan hubung
singkat (IN)
– Gunakan
resistansi hasil
sebelumnya
untuk (RN=RT)
D
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Percobaan Theorema Norton (2)
C
IN
RL
RN
D
I=?
• Gantikan rangkaian
sumber tegangan
dan jaringan N
dengan rangkaian
Nortonnya
• Gunakan rangkaian
untuk menghitung
arus I
• Bandingkan hasilnya
dengan pengukuran
Gambar 8
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Percobaan Theorema Norton (3)
C
A
IN
B
Jaringan
Pasif
Linier
N
I=?
RL
D
•
•
•
Gambar 9
Set arus sama dengan hasil ukur IN
Ukur Arus I yang melalui resistansi
Bandingkan dengan hasil sebelumnya
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Catatan:
• Resistor RT dan RN pada gambar 5 dan 8
masih menggunakan Jaringan Pasif Linier
N untuk menjamin ketelitian dan
konsistensi nilai resistansi
• Resistansi ini dapat pula digantikan
dengan resistansi variabel (standard) yang
diset nilainya tepat sebesar RT atau RN
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika
Selamat Melakukan
Percobaan
Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika