Chapter 2.10 NETWORKS WITH A DC AND AC SOURCE



1.Pendahuluan[Back
Analisis rangkaian sejauh ini terbatas hanya pada rangkaian dengan masukan gelombang DC atau AC saja. Pada bagian ini kita akan mencoba memperluas analisis kita dengan menyertakan sumber AC dengan sumber DC secara bersamaan. Dalam analisis ini teori superposisi sangat diperlukan. Repons jaringan manapun dengan sumber DC dan AC dapat ditemukan dengan mencari respon terhadap independensi masing-masing sumber dan kemudian menggabungkan hasilnya.

2.Tujuan[Back]

  • Menyelesaikan tugas elektronika dari bapak Dr. Darwison MT
  •  Menganalisis pengaruh arus dan tegangan terhadap sumber DC
  • Menganalisis pengaruh arus dan tegangan terhadap sumber AC
  •  Menganalisis pengaruh arus dan tegangan terhadap sumber AC dan DC dalam konfigurasi yang sama
3.Alat dan Bahan[Back]

Bahan:
  1. Baterai
       Baterai adalah alat yang digunakan untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk kimia kemudian diubah menjadi energi listrik untuk memperoleh arus listrik. Baterai merupakan sumber tegangan DC.


   2. Sumber AC
 Arus AC atau Alternatif Current adalah tegangan dengan arah arus bolak balik dan cenderung tidak stabil.


    3. Resistor
 Resistor adalah komponen elektronika yang bersifat menghambat arus listrik. Resistor tidak membutuhkan arus listrik dalam bekerja. Resistor biasanya terbuat dari material atau bahan karbon dan keramik.


   4. Dioda
   Dioda adalah piranti dua terminal yang terbuat dari baha semikonduktor dengan arah arus tertentu. Fungsi dioda pada rangkaian elektronika adalah untuk penyaklaran. Perannya adalah untuk membiarkan arus listrik mengalir hanya dengan satu arah saja dan menghambat arus dari arah sebaliknya .





    5. Ground
   Rangkaian elektronika AC maupun DC memiliki sistem ground yang merupakan sebuah titik referensi tegangan yang memiliki nilai “nol”. Untuk rangkaian DC, ground merupakan jalur kabel listrik yang berhubungan dengan kutub negatif (-) dari baterai/accu.

Sedangkan pada rangkaian AC, ground merupakan jalur listrik yang berhubungan dengan sistem pentanahan.




   6. Switch
    Sakelar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik.



Alat:

  1. Voltmeter dan Ampermeter
  Voltmeter adalah alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan pada rangkaian elektronika, sedangkan ampermeter adalah alat yang berfungsi untuk mengukur arus yang mengalir pada komponen elektronika.





4.Dasar Teori[Back]

1. Sumber DC
   Direct Current (DC) atau arus listrik searah, merupakan arus listrik yang mengalir dari kutub negatif ke positif, dan hanya terjadi dalam searah saja. Aliran-aliran tersebut, akan menyebabkan adanya lubang dengan muatan positif yang terlihat menuju ke kutub negatif.
 Dalam kehidupan sehari-hari, contoh pemanfaataan arus listrik DC terlihat pada peralatan seperti komputer, laptop, televisi, Lampu LED dan sebagainya. Arus listrik DC juga dapat dikemas dalam bentuk Aki atau dapat disebut elemen basah. Aki tersebut dapat digunakan pada kendaraan motor dan mobil yang membutuhkan daya listrik besar, namun tegangannya kecil.

2. Sumber AC
Alternating Current atau AC dapat disebut juga sebagai arus listrik bolak-balik. Arus ini biasanya dihasilkan oleh generator yang dapat menghasilkan listrik, namun besar dan arahnya selalu berubah setiap waktu. Arus bolak-balik ini akan membentuk sebuah gelombang dengan frekuensi tertentu yang berbentuk sinus. Sehingga banyak juga yang menyebutkan arus listrik AC berbentuk gelombang sinus. Karena selalu mengalir dua arah (bolak balik), adapun sumber tegangan dari arus listrik AC antara lain arus listrik dari PLN, genset, dinamo, dan turbin angin.

3. Dioda
   Dioda adalah komponen yang berfungsi untuk menyearahkan sekaligus sebagai penghambat arus listrik, disusun dari beragam bahan yang bersifat semikonduktor. Umumnya jenis bahan yang digunakan dalam proses pembuatannya yakni seperti silikon, germanium, dan lain sebagainya.

4.Teorema Superposisi
Prinsip superposisi membantu kita menganalisis rangkaian linear dengan lebih dari satu sumber independen dengan menghitung kontribusi masing-masing sumber independen secara terpisah.
v = v1 + v2
i = i1 + i2
5. Hukum Ohm

 Hukum Ohm adalah arus listrik yang sebanding dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan resistensi. 
V = IR


5. Percobaan[Back]

   a). Prosedur

  • Siapkan segala komponen yang dibutuhkan
  • Susun rangkaian sesuai panduan
  • Sambungkan rangkaian dengan baterai untuk sumber tenaga
  • Hidupkan rangkaian
  • Apabila tidak terjadi error, maka rangkaian selesai dibuat
 b). Rangkaian Simulasi
    
 1)     Rangkaian dengan sumber AC dan DC
       
  • Pada saat Vac = 0, maka tegangan pada resistor hanya dipengaruhi oleh battery menjadi          (10-0.7)V=9.3V
  • Menggunakan hukum ohm maka didapatkan arus yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah I=V/R=9.3/2k=4.65mA
  • Tegangan juga bisa diukur menggunakan osiloskop sehingga grafik inputnya berbentuk sinus dan outputnya konstan.

FIG.2.102

2)     Rangkaian dengan sumber DC
  • Sama dengan rangkaian 2.102 rangkaian diatas hanya dipengaruhi oleh battery 10V. Sehingga V pada resistor =9.3V
  • Dikarenakan tegangan resistor =9.3V maka arus yang mengalir adalah 4.65mA
  • Tegangan juga bisa diukur menggunakan osiloskop sehingga grafik input dan outputnya datar dan sama


FIG.2.103

3)     Rangkaian dengan sumber AC

  • Sumber ac memiliki tegangan dan arus yang berubah ubah terhadap waktu. Oleh karena itu tegangan dan arus yang ditampilkan amperemeter dan voltmeter juga berubah ubah terhadap waktu dengan amplitudo 1.3V dan 0.65mA.

  • Tegangan juga bisa diukur menggunakan osiloskop sehingga grafik input dan outputnya berbentuk gelombang seperti gambar Rangkaian 2.104

    • FIG.2.104




    4)     Rangkaian dengan sumber AC dengan mengganti diode dengan hambatan
    • Sumber ac memiliki tegangan dan arus yang berubah ubah terhadap waktu. Oleh karena itu tegangan dan arus yang ditampilkan amperemeter dan voltmeter juga berubah ubah terhadap waktu.
    • Tegangan juga bisa diukur menggunakan osiloskop sehingga grafik input dan outputnya berbentuk gelombang seperti gambar Rangkaian 2.105


     

    FIG.2.105 

       c). Video Simulasi Rangkaian

    • Vidio Simulasi Rangkaian FIG.2.102
                 
    • Video  Simulasi  Rangkaian FIG.2.103

                               
    • Video Simulasi Rangkaian FIG.2.104
                                         
    • Video Simulasi Rangkaian FIG.2.105
                                            










    6. Download File[Back]
     







     

    Komentar

    Posting Komentar

    Postingan populer dari blog ini

    Gambar
      BAHAN PRESENTASI UNTUK MATA KULIAH ELEKTRONIKA 2023 OLEH: Nama: Bestari Ardi Nim: 2310952037 Dosen Pengampu: Darwison, M.T Referensi:  1. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978- 602-9081-10-7, CFerila, Padang  2. Darwison, 2010, ”TEORI, SIMULASI DAN APLIKASI ELEKTRONIKA ”, Jilid 1, ISBN: 978-   602-9081-10-7, CV Ferila, Padang 3 . Robert L. Boylestad and Louis Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Pearson, 2013  4 . Jimmie J. Cathey, Theory and Problems of Electronic Device and Circuit, McGraw Hill, 2002.  5 . Keith Brindley, Starting Electronics, Newness 3rd Edition, 2005  6 . Ian R. Sinclair and John Dunton, Practical Electronics Handbook, Newness, 2007.  7. John M. Hughes, Practical Electronics: Components and Techniques, O’Reilly Media, 2015.  
    Baca selengkapnya