CRITICAL BOOK REVIEW MK. RANGKAIAN LISTRIK AC PRODI S1 PTE- B RANGKAIN LISTRIK AC RANGKAIAN LISTRIK NAMA MAHASISWA : NOVI MARIANI DALIMUNTHE NIM : 5172131006 Dosen pengampu : Drs. Marsangkap Silitonga, M.Pd. MATA KULIAH : PRAKTEK ELEKTRO TEKNIK PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK – UNIVERSITAS NEGERI MEDAN MEDAN NOVEMBER 2018 1 KATA PENGANTAR Puji syukur kita panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat serta hidayah kepada kita semua, sehingga berkat karunia nyalah Kami dapat menyelesaikan Tugas Critical Book Report. Penulisan Critical Book Report ini merupakan salah satu tugas yang diberikan dalam Mata Kuliah Praktek elektro teknik di Universitas Negeri Medan Dalam penulisan Critical Book Report saya ini merasa banyak kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang saya miliki. Untuk itu, kritik dan saran dari semua pihak sangat saya harapkan demi penyempurnaan pembuatan atas tugas yang saya kerjkan ini. Dalam penulisan ini saya menyampaikan ucapan Terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang membantu dalam menyelesaikan Critical Book Report ini, khususnya kepada Dosen yang telah memberikan tugas dan petunjuk kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan tugas ini. Medan,3 November 2018 Penyusun 1 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .................................................................................................................................i DAFTAR ISI .................................................................................................................................................ii BAB I PENDAHULUAN ...........................................................................................................................1 1.1 Latar Belakang Masalah ........................................................................................................................1 1.2 Tujuan ......................................................................................................................................................1 1.3 Manfaat ....................................................................................................................................................1 1.4 Identitas ...................................................................................................................................................2 BAB II PEMBAHASAN .............................................................................................................................3 2.1 Ringkasan Buku Utama .........................................................................................................................3 2.2 Ringkasan Buku Pembanding ..............................................................................................................20 BAB III PEMBAHASAN ...........................................................................................................................24 3.1 Kelebihan ................................................................................................................................................24 3.2 Kelemahan...............................................................................................................................................24 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................................................26 2 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Hukum-hukum rangkaian dan metoda-metoda yang digunakan di dalam menganalisis rangkaian penahan tersebut, seperti : hukum Ohm, hukum Kirchhoff, analisis Simpul, analisis Mesh/Loop, teorema Thevenin, teorema Norton, dan lainlain, akan terbukti dapat juga digunakan untuk menganalisis rangkaian yang mengandung induktor dan kapasitor. Sejalan perkembangan teknologi,maka perkembangan dibidang teknologi elektronika pun berkembang dengan pesat. Hal ini ditandai dengan munculnya berbagai macam produk peralatan elektronika. Dengan semakin majunya bidang elekronika, maka wajib bagi mahasiswa/i elektro umumnya dan elektronika khususnya untuk mengetahui segala beluk-beluk elektronika, seperti komponen,menghitung tegangan,arus,hambatan,daya. Arus bolakbalik (AC/alternating current) adalah arus listrik dimana besar dan arahnya arus berubah-ubah terhadap waktu. 1.2 TUJUAN 1. Untuk mengkritisi buku Rangkaian listrik Ac 2. Untuk memenuhi tugas mata kuliah Rangkaian Listrik Ac 3. Untuk mengetahui kelebihan dan kelemahan buku Rangkaian Listrik Ac 1.3 MANFAAT 1. Untuk mengkritisi buku Rangkaian listrik Ac 2. Untuk memenuhi tugas mata kuliah Rangkaian listrik Ac 3. Untuk mengetahui kelebihan dan kelemahan buku Rangkaian listrik AC 1 1.4 IDENTITAS BUKU UTAMA 2 Nama Mahasiswa : Novi Mariani Dalimunthe 3 NIM/Prodi : 5172131006 / Pend. Teknik Elektro 4 Judul Buku : Rangkaian Listrik 5 Nama Pengarang : Mohamad Ramadhani, ST. 6 Penerbit/Thn Terbit/Jlh hln : TEKNOLOGI TELKOM BANDUNG 2 /2005/308 BUKU PEMBANDING 1. Judul Buku : Rangkaian Listrik 2. Nama Pengarang : Mahmood Nahvi, Ph.D 3. Nama Penerbit : Erlangga 4. Ketebalan Buku : 130 Halaman 5. Tahun Terbit : 2003 6. Nomor Edisi : 10 BAB II 2 2.2 Ringkasan Buku utama ISI BUKU BAB I Konsep Rangkaian Listrik Definisi - Definisi Rangkaian listrik adalah suatu kumpulan elemen atau komponen listrik yang saling dihu bung kan de ngan cara-cara terten tu da n pali ng sediki t me mpun yai satu lintasan tertutup. Elemen atau komponen yang akan dibahas pada mata kuliah Rangkaian Listrik terbatas pada elemen atau komponen yang memiliki dua buah terminal atau kutub pada kedua ujungnya. Untuk elemen atau komponen yang lebih dari dua terminal dibahas pada mata kuliah Elektronika. Pembatasan elemen atau komponen listrik pada Rangkaian Listrik dapat dikelompokkan kedalam elemen atau komponen aktif dan pasif. Elemen aktif adalah elemen yang menghasilkan energi dalam hal ini adalah sumber tegangan dan sumber arus, mengenai sumber ini akan dijelaskan pada bab berikutnya. Elemen lain adalah elemen pasif dimana elemen ini tidak dapat menghasilkan energi, dapat dikelompokkan menjadi elemen yang hanya dapat menyerap energi dalam hal ini hanya terdapat pada komponen resistor atau banyak juga yang menyebutkan tahanan atau hambatan dengan simbol R, dan komponen pasif yang dapat menyimpan energi juga diklasifikasikan menjadi dua yaitu komponen atau lemen yang menyerap energi dalam bentuk medan magnet dalam hal ini induktor atau sering juga disebut sebagai lilitan, belitan atau kumparan dengan simbol L, dan kompone pasif yang menyerap energi dalam bentuk medan magnet dalam hal ini adalah kapasitor atau sering jugadikatakan dengan kondensator dengan simbol C, pembahasan mengenai ketiga komponen pasif tersebut nantinya akan dijelaskan pada bab berikutnya. Elemen atau kompoen listrik yang dibicarakan disini adalah : 1.Elemen listrik dua terminal a. Sumber tegangan 3 b. Sumber arus c.d. ResistorInduktor((RL )) e. Kapasitor ( C ) 2.Elemen listrik lebih dari dua terminal a. Transistor b. OP-Amp Macam-Macam Arus 1. searah (Direct Current/DC) Arus DC adalah arus yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu, artinya diaman pun kita meninjau arus tersebut pada wakttu berbeda akan mendapatkan nilai yang sama i t 2. Arus bolak balik (Alternatif Current) 4 Arus AC adalah arus yang mempunyai nilai yang berubah terhadap satuan waktu dengan karakteristik akan selalu berulang untuk perioda waktu tertentu (mempunyai perida waktu : T) t BAB II Elemen Ragkaian Elemen Aktif 1. Sumber tegangan (Voltage Source) Sifat lain : Mempunyai nilai resistansi dalam Rd = 0 (sumber tegangan ideal) a. Sumber tegangan Bebas/independen voltage source b. Sumber tegangan tidak Bebas/Dependen voltage source 2. Sumber Arus (Current Source) Sifat lain : Mempunyai nilai resistansi dalam Rd = ∞ (Sumber Arus Ideal) a. Sumber Arus Bebas/independen Current Source b. Sumber arus Tidak Bebas/Dependen Current Source Elemen Fasif 1. Resistor Secara matematis : 5 R= p A l Dimana : p = hambatan l = Panjang dari resistor A = luas penampang 2. Kapasitor Secara matematis : C=ℰ d A Dimana : ℰ = permitivitas bahan A = luas penampang bahan d = jarak dua keping 3. Induktor/induktansi/lilitan/kumparan (L) Seringkali disebut sebagai induktansi,lilitan,kumparan atau belitan. Pada induktor mempunyaii sifat dapat menyimpan energi dalam bentuk medan magnet BAB III 6 HUKUM-HUKUM RANGKAIAN Hukum Ohm Jika sebuah penghantar atau resistansi dilewati oleh sebuah arus maka pada kedua ujung penghantar tersebut akan muncul beda potensial, atau hukium atau menyatakan bahwa tegangan melintasi berbagai jenis bahan penghantar adalah berbanding lurus dengan arus yang mengalir melalui bahan tersebut Secara matematis : V = I.R Hukum Kirchoff I/KirchoffCurrent Law Jumlah arus memasuki suatu percabangan atau node atau simpal sama dengan arus yang meninggalkan percabangan atau node atau simpul,sama dengan nol Sistematika : Arus pada suatu titik percabanngan = 0 A rus yang masuk percabangan = A rus yang keluar percabanga n Hukum Kirchoff II/ Kirchoff Voltage Law (KVL) Jumlah tegangan pada suatu lintasan tertutup sama dengan nol, atau penjumlahan tegangan pada masing-masing komponen penyususnnya yang membentuk suatu lintasan tertutup akan bernilai sama dengan nol’ Secara matematis : V=0 BAB IV METODE ANALISISIS RANGKAIAN 1. Analisis Node Node atau titik simpul adalah titik pertemuaan dari dua atau lebih elemen rangkaian. 7 2. Analisis node berprinsip pada hukum Kirchoff 1/KCL, dimana jumlah arus yang masuk dan keluar dari titik percabangan akan sama dengan nol, dimana tegangan merupakan parameter yang tidak diketahui. Atau analisis node lebih mudah jika pencatunya semuanya adalah sumber arus. 8 3. Analisi Mesh atau Loop Arus loop adalah arus yang dimisalkan mengalirdalam satuan loop(lintasan tertutup). Arus loop sebenarnya tidak dapat diukur (arus pemisalan). Berbeda dengan analisis node , pada analisis ini berprinsip pada hukum kirchoff II/KVL. Dimana jumlah tegangan pada satu lintasan tertutup sama dengan nol atau arus merupakan parameter yang tidak diketahui. Contoh soal 9 BAB V DASAR-DASAR AC 1. Konsep phasor Phasor dalah bilangan kompleks yang mempresentasikan besaran atau magnitude dan phasa gelombang sinusoidal Phasor biasanya dinyatakan dengan sebuah notasi pada domain frekuensi yang hanya terdiri dari besaran dan phasa. 2. Bilangan Kompleks Bilangan yang terdiri dari harga real (nyata) dan harga imajiner(khayal) Contoh : Z = x =jy Dimana j = √−1 atau j2 = -1 10 3. Bentuk bilangan kompleks : 1. Bentuk kartesius/rectanguler Z = rejø √ x+ y Dimana : x = rcosø r= Y= rsinø y ø = tan-1 x a. Bentuk Eksponensial Z= rejø Dimana : x+jy= r cos ø + jr sin ø = r(cosø+jsinø)= re jø b. Bentuk Triigonometri Z = r(cosø+jsinø) BAB VII DAYA PADA RANGKAIAN RLC 1. Pengerian Dya adalah perkalian antara tegangan yang diberikan dengan hasil arus yang megalir Secara matematis : p = VI sumber searah DC Daya dikatakan positif, ketika arus yang mengalir bermnilai positif artinya arus mengalir dari sumber tegangan menuuju rangkaian Daya dikatakan negatif, ketiika arus yang mengalir bernilai negatif, artinya arus mengalir dari rangkaian menuju sumber tegangan. 2. Daya sesaat Adalah daya yang terjadi pada saat hanya waktu tertentu ketika sebuah komponen mempunyai nilai tegangan dan arus yang mengalir padanya hanya saat waktu tersebut. 3. Daya Rata-rata 11 Adalah yang dihasilkan sebagai integral dari fungsi periodik waktu terhadap keseluruhan range waktu tertentu dibagi oleh periodenya sendiri. 4. Daya Kompleks Adalah daya yang dipakai oleh komponen pasif resistor yang merupakan daya rugi-rugi atau daya yaang terpakai atau terserap. 5. Daya Reaktif (Q) Daya ini adalah muncul diakibatkan oleh komponen pasif diluar resistor yang merupakan daya rugi-rugi atau daya yang tidak diinginkan. 6. Daya Tampak (S) Dya yang sebenarnya di supply PLN, merupakan resultan daya antara daya rata-rata dan daya reaktif S= Veff.Ieff BAB VIII FREKUENSI KOMPLEKS DAN FUNGSI TRANSFER 1. Sinyal sinusoidal Teredam Pada bab ini akann dibahhas mengenai frekuensi kompleks yang sebetulnya muncul dari persamaan fungsi sinusoidal diatas hanya ditambahkkan suatu nilai konstanta peredammnnya, daimana dituliskan persamaan : v(t) = V eoót, dimana oó adalah bernilai negatif atau nol yang disebut dengan faktor peredam/frekuensi Neper dengan satuuan Np/s. 12 2. phasor Frekuensi Kompleks Pada sub bab sebelumnya mengenai notasi phasor untuk sinyal AC murni addalah sebgai berikut : v(t)=Vmcos(ωt + ø) Notasi phasor : V = Re [Vme )]= Re [Vme e j(ωt + ø V (jω) = V ej ø=V < ø ] j ø jωt 3. Impedansi dan Admitansim Frekuensi Kompleks V(s) = Z(s)I(s) Dimana : Impedansi kompleks : ZR(s)=R ZLs=sL Zc(s)= 1 AdmitansiCKompleks YR(s)= R1 =G YL(s)= sL1 13 Yc(s)=sC Contoh soal 4. Fungsi Transfer Frekuensi Kompplekks Perbandingan anttara output dengan input dalam frekuensi kompleks /H(s). H(s) bisa perbandingan tegangan terhadap arus , arus terhadap tegangan, tegangan terhadap tegangan , atau arus terhadap arus. Misal : H(s) + Vi( s) Vo(s)=H(s).Vi(s) ( Vo s ) 14 BAB IX RESPON FREKUENSI DAN RESONANSI Respon frekuensi merupakan hubungan atau relasi frekuensi tak bebas pada kedua besaran magnitude dan phasa diantara input sinusoidal steady statedan ouput sinusoidal steady state. Direpresentasikan sebagai perbandingan output respon Y (jω) terhadap input sinusoidal X ω(jω)atau yang lebih dikenal dengan fungsi transfer dalam domain jω : H( jω)= X ( jω) dimana : Y ( jω) Resonansi Suatu rangkaian dikatakan beresonansi ketika tegangan terpasang V dan arus yang dihasilkan I dalam kondisi satu phasa. Misalkan : V =A< α° I = B< β° Dalam kondisi satu phasa : α°= β°, sehingga : Z= V = A< α ° = A <( α°- β°)= A <0 ¿ A TerlihatI bahwaB<βketika° VdanB Isatu phasa,BimpedansiB yang dihasilkan seluruhnya komponen riil atau impedansi kompleks hanya terdiri dari komponen resistor murni (R). Dengan kata lain konsep resonansi adalah menghilangkan komponen imaginer / reaktansi saling meniadakan 15 BAB XI RANGKAIAN KOPLING MAGNETIK Ketika dua buah kumparan didekatkan atau digandengkan, maka akan timbul suatu induksi, dengan kata lain kalau dua buah kumparan tersebut terpasang dalam masing-masing loop, maka interaksi dua buah loop yang didalamnya terdapat kumparan yang digandengkan maka akan timbul medan magnet induksi atau kopling magnet. Induktansi Sendiri Tegangan yang melewati kumparan didefinisikan sebagai perubahan arus terhadap waktu yang melewati kumparan tersebut. VL=L didt 16 Induktansi Bersama Ketika terjadi perubahan arus i1, maka fluks magnet di kumparan 1 berubah (φ Bagian fluks magnetik yang hanya melingkupi kumparan 1 disebut fluks bocor 11 ) (φL1) Sisa fluks magnetik yang melingkupi kumparan 1 dan kumparan 2 disebut fluks (φ21) 17 BAB XI RANGKAIAN TRANSIEN Respon alami adalah respon yang tergantung hanya oleh energi dalam yang disimpkomponen atau elemen dan bukan oleh sumber luar. Respon transien atau respon peralihan adalah respon sementara yang muncul dalam rentang waktu tertentu. Respon steady state adalah respon yang ada atau muncul setelah waktu yang lama diikuti oleh beroperasinya saklar. Respon paksa adalah respon yang muncul karena reaksi satu atau lebih sumber Bebasnya 18 19 RINGKASAN BUKU PEMBANDING konsep Rangkaian Listrik o Kuantitas Listrik o Elemen Aktif dan Pasif o Resistansi, Induktansi dan Kapasitansi o Diagram Rangkaian o Resistor non linier Arus Listrik adalah muatan listrik yang bergerak. Arus 1A sama dengan matan 1C yang bergerak menembus suatu permukaan tetap dalam waku 1 detik. Daya adalah kelajuan perpindahan energy. Daya 1w sama dengan energy 1J dipindahkan dalam 1 detik. Elemen aktif rangkaian memberikan energy kepada rangkaian Elemen pasif mengubah energy menjadi bentuk lain atau menyimpannya dalam bentuk medan listrik atau medan mgnet Daya dalam sebuah elemen rangkaian bernilai positif bila arus yang mengalir melaluinya masuk melalui terminal berpotensial positif. Hubungan antara tegngan dan arus dalam sebuah resistor bersifat aljabar Hubungan antara tegangan dan arus dalam sebuah inductor atau kapasitor ditentukan dengan mendasarkan pada kalkulus Tabel 1-2 20 Kuantitas Simbol Satuan SI Singkatan muatan listrik Q.q coulomb C potensial listrik V.v volt V hambatan R pohm Ω konduktansi G sicments S induktansi L hendry H kapasitansi C farahertzd F frekuensi f newton Hz gaya F joule N energi usaha w watt J daya p webeer W fluks magnet ø tesla Wb rapat fluks magnet B T Tabel 1.3 Awalan Faktor Simbol Piko 10-12 p Nano 10-9 n Mikro 10-6 µ Mili 10-3 m Senti 10-2 c Desi 10-1 d Kilo 103 k 21 Mega 106 M Giga 109 G Tera 1012 T Metode Analisis Rangkaian o Hukum Kirchoff untuk Tegangan o Hukum Kirchoff untuk Arus o Rangkaian Seri dan Pembagian Tegangan o Rangkaian Paralel dan Pembagian Arus o Metode Arus Jala o Metode Tegangan Simpul o Reduksi Jaringan o Superposisi o Teorema Thevenin dan Norton o Transfer Daya Maksimum Untuk sembarang lintasan tertutup dalam sebuah jaringan, hokum kirchoff untuk tegangan ( KVL) menyatakan bahwa jumlah aljabar tegangan adalah nol 22 KCL menyatakan bahwa jumlah aljabar arus yang memasuki sebuah simpul sama dengan jumlah arus yang keluar dari sipul tadi dan dan hal ini berdasarkan atas asas kekekalan muatan. Untuk resistor yang tersambungkan secara seri, resistansi seri ekuivalennya adalah jumlah dari resistansi-resistansi tunggalnya, demikian pula dengan induktansi dalam keadaan seri dan kapasitansi dalam keadaan parallel. Superposisi adalah sebuah jaringan linier yang mengandung dua atau lebih sumber independen dapat dianalisis untuk memperoleh berbagai tegangan dan arus cbang dengan membiarkan sumber-sumbernya bekerja satu per atu kemudian mensuperposisikan (menjumlahkan) hasilnya. Prinsip ini dapat diterpkan karena adanya hubungan linier antara arus dan tegangan. Dengan sumber yang dependen, superosisi dapat digunakan hanya ketika fungsi kontrolnya bersifat eksternal terhadap jaringan yang mengandung sumbernya, sehingga kontrolnya tidak berubah ketika sumbernya bekerja satu per satu. Rangkaian Penguat Operasional o Model Penguat dan Umpan Balik o Penguat Operasional o Rangkaian Membalik dan Nonmembalik o Pengikut Tegangan o Rangkaian Deferensiator dan Integrator 23 Sebuah penguat adalah sebuah alat yang memperkuat sinyal Penguat ideal memiliki hambatan input tak hingga dan hambatan output sama dengan nol. Resistor umpan balik digunakan untuk mengendalikan keuntungan total dan membuat penguatnya kurang sensitive terhadap variasi pada keuntungan loop tebuka k. Dengan umpan balik tegangan nput terminal “+” dan “-“ pada op amp secara efektif sama nilainya. Evaluasi KCL pada terminal input dari op amp adalah metode yang sering diunakan dalam menganalisis penguat operasional dan mengambil keuntungan dari arus ideal op amp yang bernilai nol. 24 BAB III PEMBAHASAN Kelebihan Buku Utama .buku ini tersusun sangat lengkap, materi-materi komplet,penjabaran sangat lengkap, terdapat contoh-contoh dan soal-soal yang dapat melatih bagi pembacanya. 2. Adanya gambar membuat pembaca lebih mudah memahami materi tersebut 3. Buku ini sangat cocok dijadikan referensi Kelebihan Buku pembanding : 1. Buku ini memuat catatan-catatan penting yang sangat berguna untuk dapat menjadi penanda atau pengingat hal-hal penting. 2. Rumus- rumus di dalam buku ini sangat lengkap. 3. Dilengkapi dengan contoh soal beserta penyelesaian tiap bab yang sedang dibahas 4. Dilengkapi dengan gambar-gambar untuk memperjelas ulasan. 5. Buku ini dilengkapi dengan rangkuman materi yang terletak di bagian paling belakang setiap bab. 6. Selalu menggunakan Sistem Satuan Internasional ( SI ) Kekurangan buku utama Masih terdapat simbol-simbol yang tidak diberi keterangan sehingga apabila pembaca yang belum pernah menemui simbol tersebut tidak bisa megetahui nama dan arti simbolsimbol tersebut Kekurangan Buku pembanding : 25 1. Kurangnya penjabaran tiap pokok bahasan. 2. Kurangnya jumlah contoh soal beserta pembahasannya. BAB IV PENUTUP KESIMPULAN Buku ini layak dibaca dan dijadikan sebagai referensi karena didalamnya memuat materi yang lengkap dan mudah dipahami. Buku ini akan sangat membantu serta memenuhui kebutuhan para mahasiswa pendidikan teknik elektro untuk meningkatkaneningkat mutu pembelajaran, baik dari kalangan mahasiswa , calon guru maupun guru teknik elektro. SARAN Berdasarkan critical book yang sya buat, mungkin ada tambahan-tambahan untuk mengisi kekurangan-kekurangan dalam critical book ini. Saran dari semuanya akan saya kumpulkan untuk memberi semngat dan acuan dalam penulisan critical book ini. 26 DAFTAR PUSTAKA Nahvi,Mahmood. 2003. Rangkaian listrik. Jakarta : Erlangga. Ramadhani,Mohamad. 2005. Rrangkaian listrik. Bandung: Teknologi Telkom Bandung . 27 28