Jumat, 09 Desember 2016
LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR 1
“FILTER PASIF (LOW PASS DAN HIGH PASS)”
NAMA : YUHANI AGUSTRI
NIM : A1C315034
KELOMPOK : 3
LABORATORIUM PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JAMBI
2016
Jumat, 30 September 2016
FILTER PASIF (LOW PASS DAN HIGH PASS)
TUJUAN
Dapat menyelidiki tanggapan amplitudo low pass filter
Dapat menyelidiki tanggapan amplitudo high pass filter
Dapat menentukan frekuensi potong bawah dan atas kedua filter
DASAR TEORI
Filter dalam bidang adalah suatu rangkaian yang berfungsi untuk mengambil atau melewatkan tegangan output pada frekuensi tertentu yang diinginkan dan untuk melemahkan atau membuang ke ground tegangan output pada frekuensi tertentu yang tidak diinginkan. Filter dalam bidang elektronika dikelompokkan menjadi dua kelompok yaitu filter pasif dan filter aktif. Khusus untuk pembahasan filter pasif dapat digunakan komponen pasif (RLC). Sedangkan untuk membuat filter aktif diperlukan rangkaian (RLC dan transistor atau Op-Amp).
Rangkaian filter dapat juga disebut sebagai rangkaian tapis. Pada praktikum kali ini hanya dibahas filter pasif. Rangkaian filter pasif sederhana hanya mengandung resistor dan kapasitor. Secara umum, rangkaian filter yang hanya meloloskan sinyal dengan frekuensi tinggi dan tidak meloloskan sinyal dengan frekuensi rendah. Rangkaian ini disebut dengan High Pass Filter atau tapis lolos tinggi. Rangkaian filter yang kedua adalah Low Pass Filter atau tapis lolos rendah. Dan sebaliknya dengan rangkaian High Pass Filter, Low Pass Filter hanya meloloskan sinyal dengan frekuensi rendah atau tidak meluluskan frekuensi tinggi. (Susanto, 1994: 89-90).
Menurut (Sutrisno, 1986:32-44) filter terbagi dua, yaitu:
High Pass Filter
Rangkaian High Pass Filter dapat diperlihatkan pada gambar 2.1. pada gambar 2.1 High Pass Filter memiliki orde 1. Secarateoritik output dan High Pass Filter pada gambar 2.1 dapat diwakili dengan:
..............................................................................(2.1)
.........................................................................................(2.2)
.................................................(2.3)
Dimana dan adalah frekuensi potong sehingga fungsi transfer dari High Pass Filter orde 1 adalah:
...............................................................................(2.4)
Low Pass Filter
Low Pass Filter sederhana diperlihatkan pada gambar 2.2.padagambar 2.2 Low Pass Filter memilikiorde 1.
Secarateoritik output dari low pass filter dapatdiwakilidengan :
.........................................................................(2.5)
Dimana dan adalah frekuensi potong sehingga fungsi transfer dari High Pass Filter orde 1 adalah:
................................................................................(2.6)
Rangkaiandalamgambarmerupakansaturangkaiandengansatumasukandansatukeluaran, berartimerupakanrangkaianduagelombangsepertisuatupenguat.Cumadisinitidakterjadipenguatanantara input dan output penguatan voltage atau voltage gain Atetapbisadidefenisikansebagaiperbandinganantara output dan input:
Sisikiridarirangkaiandalamgambardipakaisebagai input dansisikanandipakaisebagai output. Makaterdapat voltage gain daripersamaanuntukpembagitegangan :
TerdapathargamutlakdanfasedariAsebagaiberikut:
Hubunganantara dan frekuensi f dan hubungan antara pergeseran sudut dan frekuensi.Kalaufrekuensirendah, besara output hampirsamadenganbesar input. Kalaufrekuensinaik, bagian input yang diteruskankeoutput akanberkurang. Berartifrekuensirendahditeruskandarifrekuensitinggidiserap.Olehkarenaiturangkaianinidisebut Low Pass Filter ataudisebuttapislolosrendah. (Blocher, 2003: 69-71).
Menurut (Boylestad, 199:191-192) filters are simply an extension of the network introduced in the previous section. As the name would imply, filters pick out a range of frequencies for passage or blockage. They filter out the unwantedfrequencies. The first to be described is called the band pass filter since it “passes” a particular range of frequencies.
Filter pasifmerupakanmetodepenyelesaian yang efektifdanekonomisuntukmasalahharmonika. Filter pasifsebagianbesar di desainuntukmemberikanbagiankhususmengalihkanarusharmonika yang tidakdiinginkandalamsistemtenaga. Tipe filter pasif yang paling umumadalah single tuned filter.
Filter denganpenanggalantunggalditalapadasalahsatuordeharmonisa. Filter initerdiridarirangkaianserikapasitorreaktordan resistor RLC. (Sungkowo, 2013: 151-152).
ALAT DAN KOMPONEN
1. AFG
2. CRO
3. Hambatan150 ohm dan 100 ohmkapasitor 0,1µF
4. Breadboard dankabeltusuk
PROSEDUR PERCOBAAN
Percobaan low pass filter
Susunrangkaian low pass filter sepertigambarberikut.
Gunakan R = 150 ohm dan C =0,1μF.
Pada input masukanlow pass filterberilahinput (sinusoidal ) sekitar 5 V menggunakan signal generator danfrekuensi yang berbedadari 10 Hz – 100 KHz
GambarlahkurvatanggapanamplitudopadaVindanVoutpadamasing-masingfrekuensi.
Catathasilpengukuranpadatabel data.
Percobaan high pass filter
Susunrangkaianhigh pass filter sepertigambarberikut.
Gunakan R = 100 ohm dan C =0,1μF.
Pada input masukanhigh pass filterberilahinput (sinusoidal ) sekitar 500Vpp menggunakan signal generator danfrekuensi yang berbedadari 10 Hz – 100 KHz
GambarlahkurvatanggapanamplitudopadaVindanVoutpadamasing-masingfrekuensi.
Catathasilpengukuranpadatabel data.
V. DATA HASIL
1. Percobaan Low Pass Filter
NO
Frekuensi
Vin
Vout
1
122,05 Hz
0,31 V
1,83 V
2
140,02 Hz
0,31 V
1,83 V
3
182,22 Hz
0,31 V
1,83 V
4
251,04 Hz
0,31 V
1,83 V
5
300 Hz
0,31 V
1,83 V
6
26,785 Hz
0,31 V
2,54 V
7
3,2649Hz
0,31 V
1,41 V
Percobaan High Pass Filter
NO
Frekuensi
Vin
Vout
1
4,5001 Hz
0,31 V
0,84 V
2
10,568 Hz
0,31 V
0,84 V
3
15,178 Hz
0,31 V
0,98 V
4
25,317 Hz
0,31 V
0,98 V
5
30,483 Hz
0,31 V
0,98 V
6
32,021 Hz
0,31 V
0,84 V
7
70,788 Hz
0,31 V
0,84 V
8
256,63 Hz
0,31 V
0,56 V
9
328,41 Hz
0,31 V
0,56 V
10
1,0405 Hz
0,31 V
0,56 V
11
2,0146 Hz
0,31 V
0,42 V
VI. PEMBAHASAN
Padapraktikum kali inimembahasmengenai filter pasif (low pass dan high pass). Dimana filter adalahsuaturangkaian yang digunakanuntukmembuangtegangan output padafrekuensitertentu. Untukmerancang filter pasif, komponen yang digunakanyaitu resistor dankapasitor.
Filter lolosrendahadalah filter yang hanyamelewatkanfrekuensi yang lebihrendahdarifrekuensi cut off (fc). Diatasfrekuensitersebutoutputnyamengecil(idealnyatidakada). Low Pass Filter teganganinputnyameloloskanfrekuensi<2. Sedangkan frekuensi tinggi akan ditahan. Rangkaian ini berfungsi sebagai pengintegralan(integrator). Rangkaian RC Low Pass Filter dan tanggapan frekuensinya ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar (a) Rangkaian low pass filter (c) kurvatanggapan amplitude low pass filter
Tapislolostinggi (high Pass Filter) adalah filter yang outputnyahanyamelewatkanfrekuensi yang lebihtinggidarifrekuensi cut off(fc). Dibawahfrekuensitersebutoutputnyamengecil(idealnyatidakada). High Pass Filter teganganinputnyameloloskanfrekuensi>2. Sedangkan frekuensi tinggi akan ditahan. Rangkaian ini berfungsi sebagai deferensiator. Rangkaian CR High Pass Filter dan tanggapan frekuensinya ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar (b) rangkaian high pass filter (d) kurvatanggapan amplitude low pass filter
Padapercobaaninidigunakanrangkaian Low Pass Filter kapasitifdan High Pass Filter kapasitif.Rangkaian Low Pass Filter kapasitiftersusundariduakomponenutamayaitu resistor dankapasitor.Kapasitorpadarangkaian Low Pass Filter akansemakinrendahreaktansinyasaatfrekuensitinggi (meningkat). Hal inimenyebabkanfrekuensi yang berada di atasfrekuensi cut off langsungmengalirkebeban. Begitujugadengan High Pass Filter.
Padapercobaan kali inialatdanbahan yang digunakanadalah AFG, CRO, Resistor, Kapasitor, Breadboard dankbeltusuk.Percobaandilakukansesuaidenganprosedur.Tetapisayangnya kali ini kami gagaluntukmelakukanpercobaan. Hal inidikarenakankerusakanpadaalattepatnyapadaosiloskopdimana CRO tidaksamasekalimenampilkansinyaltanggapan. Olehkarenaitu, pengukurantidakdapatdilakukan.Sehinggasebagaibahanuntukmembuatlaporan, kami mengambilliteraturdarihasil data percobaan orang lain untukdibahaspadalaporanini.
Padapercobaan Low Pass Filter digunakanhabatansebesar 100 ohm dankapasitor 0,22 µF. Kemudiandirangkaisepertigambarberikut:
Kemudianrangkaiandiatasdihubungkandengansinyal generator danosiloskop.Pada input masukandiberi (sinusoidal) dsekitar 5V danfrekuensi yang berbeda-bedadarikisaran 10 Hz hingga 100 Hz.
Berdasarkan data digunkanfrekuensisebesar 121,05 Hz; 140,02 Hz; 182,22 Hz; 251,04 Hz; 300 Hz; 26,785 kHz dan 3,2649 kHz. Saatfrekuensisebesar 121,05 Hz, skalamenunjukkananga 2,6 makauntukmenentukannilaiVpp (teganganpuncak-puncak) digunakanrumus :
Vpp = skala(div) x Volt/div
Karena Volt/div yang dipakaiadalah 2 maka:
Vpp = 2,6 x 2 =5,2 Volt
SelanjutnyadenganmenghitungVp (teganganpuncak) dimanaVpadalah:
Vp = Vpp/2
Vp = 5,2V/2
Vp = 2,6 volt
KemudianuntukmenentukannilaiVout, ditentukanterlebihduluVeff:
Veff = Vp/
Veff = 2,6 V/
Veff = 1,83 Volt
KarenaVeff=Vout, makadapatdiketahuibahwapadafrekuensi 121,05 Hz adalahsebesar 1,83 Volt.
Untukfrekuensi yang lain, Voutnyajugadapatditentukandenganpersamaan yang sama. Padafrekuensi 140,02 Hz ; 182,22 Hz; 251,04 Hz; dan 300 Hz didapatnilaiVoutnyasebesar 1,83 Volt. Padafrekuensi 26,785 kHz Voutnyaadalah 2,54 Volt danfrekuensi 3,2649 Hz Voutnyasebesar 1,41 Volt.
NilaiVinpadapercobaan Low Pass Filter diukurdenganmenghubungkansinyal generator danosiloskopsajatanparangkaian Low Pass Filter. Setelahdilakukanpercobaan, osiloskopmenunjukkanskalapengukuransebesar 1,5. UntukmenentukanVpp, maka:
Vpp= 1,8 x 0,5 = 0,9 Volt
Vp= Vpp/2 = 0,9/2 = 0,45 volt
Vin = Veff = Vp/ = 0,45/ = 0,31 Volt
Jadi, nilai Vin adalahsebesar 0,26 Volt.
Selanjutnyauntukpercobaankeduamengenai High Pass Filter.Padapercobaaninidigunakanhambatansebesar 10 – 100 ohm.Frekuensikeluaransinyal generator yang dipakaipadapercobaaniniadalah 45001 Hz; 10,568 Hz; 15,178 Hz; 25,317 Hz; 30,483 Hz; 32,021 Hz; 70,788 Hz; 256,63 Hz; 323,41 Hz; 10405 kHz dan 2,0146 kHz. Setelahdilakukanperhitunganmemakaipersamaan yang samapadapecobaan 1 diperolehlahnilaiVoutuntukfrekuensi 4,50001 Hz; 10,508 Hz; 32,021 Hz dan 70,788 Hz sebesar 0,84 Volt, frekuensi 15,178 Hz; 25,317 Hz dan 30,483 Hz sebesar 0,98 Volt danuntukfrekuensi 256,63 Hz ; 323,41 Hz; 1,0405 Hz senialai 0,56 Volt. Terakhiruntukfrekuensi 2,0146diperolehVoutsebesar 0,42 Volt.
Untukmenghitungnilaifrekuensipotong (cut off) baikpada Low Pass Filter maupun High Pass Filter digunakanrumus:
Fc = 1/2RC
Jikapadapercobaan Low Pass Filter besar resistor yang digunakanadalah 100 ohm dankapasitor 0,22 µF, makahargafrekuensipotongnyadapatdiketahuidengan :
Fc =
Fc =
Fc =
Jadi, frekuensi cut of pada Low Pass Filter yang telahdipercobaanadalah Fc = . Sedangkan pada High Pass Filter resistor yang dipakai adalah 100 ohm dan kapsitor 47 µF. Dengan demikian :
Fc = = 33,87 Hz
Jadi, frekuensi Cut off padapercobaan High Pass Filter adalah 33,87 Hz.
VII. KESIMPULAN
Low Pass Filter adalahjenis filter yang meloloskansinyalfrekuensirendah, tegangan input padatapislolosrendahinimeloloskanfrekuensi<2dan berfungsi sebagai pengintegralan(integrator). Rangkaian RC Low Pass Filter dantanggapanfrekuensinyaditunjukkanpadagambarberikut:
Gambar 1. (a) Rangkaian low pass filter (c) kurvatanggapan amplitude low pass filter
High Pass Filter adalah filter yang outputnyahanyamelewatkanfrekuensi yang lebihtinggidarifrekuensi cut off(fc). Dibawahfrekuensitersebutoutputnyamengecil(idealnyatidakada). High Pass Filter teganganinputnyameloloskanfrekuensi>2.Sedangkanfrekuensitinggiakanditahan. Rangkaianiniberfungsisebagaideferensiator.Rangkaian CR High Pass Filter dantanggapanfrekuensinyaditunjukkanpadagambarberikut:
Gambar (b) rangkaian high pass filter (d) kurvatanggapan amplitude low pass filter
Untukmenghitungnilaifrekuensipotong (cut off) baikpada Low Pass Filter maupun High Pass Filter digunakanrumus:
Fc = 1/2RC
Dimana : R = resistor yang digunakan (ohm)
C = kapasitor yang digunakan (F)
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Blocher, Richard.2003.DasarElektronika. Yogyakarta: Andi
Boylestad, Robert.1989. Electronics A Survey Third Edition.Singapura: Prentice Hall International, Inc
Sungkowo, Heri. 2013. Jurnal ELTEK Perancangan Filter Pasif Single Tuned Filter UntukMereduksiHarmonisapadaBeban Nonlinear. Bandung: InstitutTeknologi Bandung
Susanto. 1994. RangkaianElektronika. Jakarta: Universitas Indonesia
Sutrisno.1986. ElektronikaDasardanPenerapannya. Bandung: InstitutTeknologi Bandung
LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR 1
“RANGKAIAN THEVENIN DAN NORTHON”
NAMA : YUHANI AGUSTRI
NIM : A1C315034
KELOMPOK : 3
LABORATORIUM PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JAMBI
2016
Jumat, 23 September 2016
RANGKAIAN THEVENIN DAN NORTHON
TUJUAN
Dapat memahami teorema Thevenin dan Teorema Northon serta penggunaannya pada rangkaian arus searah
Dapat menganalisis dan merubah suatu rangkaian ke dalam bentuk rangkaian ke dalam bentuk rangkaian ekuivalen Thevenin dan Northon
DASAR TEORI
Teorema Thevenin dan Northon adalah dua yang paling banyak digunakan untuk teorema menyederhanakan rangkaian linear untuk kemudian analisis jaringan pada tahun 1883, telegraf Perancis insinyur ML Thevenin Teorema diterbitkan tentang analisis jaringan metode. Empat puluh tiga tahun kemudian insinyur Amerika El Northon di Bell Thelephone Laboratorium menerbitkan sebuah teorema yang sama tetapi ia juga menggunakan sumber arus untuk menggantikan sumber tegangan dalam rangkaian ekuivalen. Kedua teorema negara bahwa setiap jaringan dua terminal linear rumit dengan dengan pasokan listrik dapat disederhanakan rangkaian ekuivalen yang mencakup sumber tegangan yang sebenarnya (Thevenin Teorema) atau sumber arus yang sebenarnya (Northon Teorema). (Wang dalam Marwiliansyah, 2014:2).
Rangkaian Thevenin dan rangkaian Northon merupakan dua bentuk rangkaian setara. Rangkaian setara merupakan rangkaian sederhana yang berperilaku sama seperti rangkaian yang diselidiki. Dengan menggunakan rangkaian setara kita dapat membahas suatu alat elektronik berdasarkan pengukuran pada pengukuran pada pengeluaran tanpa mengetahui rangkaian di dalamnya. (Sutrisno, 1986:3).
Rangkaian setara Thevenin (ekuivalen Thevenin) menggunakan sumber tegangan tetap, yakni suatu sumber tegangan ideal dengan tegangan keluaran yang tak berubah, berapapun besarnya arus yang diambil darinya. Rangkaian setara Northon menggunkan sumber arus tetap, yang dapat menghasilkan arus tetap, berapapun hambatan yang dipasang pada keluarannya. (Sutrisno, 1986:1-2).
Menurut (Wiliam David Cooper, 1994: 151), menyatakan bahwa pada pengukuran mengggunakan galvanometer rangkaian Thevenin dipakai ketika ada masalah arus yang melalui galvanometer dan sekaligus menentukan sensitivitas galvanometer. Untuk memperoleh pengganti Thevenin, dilakukan dua langkah:
Menyangkut penentuan tegangan ekuivalen (pengganti) yang muncul pada terminal c dan d bila galvanometer dipindahkan dari rangkaian
Menyangkut penentuan tahanan pengganti dengan memperhatikan terminal c dan d dan mengganti baterai dengan tahanan dalamnya.
Pada rangkaian setara Thevenin, ETh dan RTh dapat kita tentukan sebagai berikut.
Jika rangkaian ada dalam keadaan terbuka :
V0 = ETh - IRTh = ETh, oleh karena arus I=0
Nyatalah ETh = Vo.b , yakni tegangan keluaran terbuka. Jika rangkaian diberi beban, maka:
Vo = ETh - IL R0 < Vo.b
Nyatalah jatuh tegangan oleh adanya arus beban terjadi pada Ro, sebesar IL Ro.
Suatu rangkaian dengan hambatan keluaran yang besar mudah terbebani. Suatu sumber tegangan tetap mempunyai Ro = 0, sehingga jika ditarik arus beban berapapun besarnya tegangan keluaran tidak akan jatuh. (Sutrisno, 1986:4).
The Thevenin resistance RTh is the DC resistance betwen the output terminals of the network to be reduced, with all sources (current and voltage) set to zero. The thevenin voltage ETh is the open circuit voltage between the output terminals with all sources present as ini the original network. (Boylestad, 1989: 65).
Pada rangkaian setara Northon, Ro > Rl, maka IL = akibatnya untuk setiap nilai Rl, asalkan Ro > Rl, akan didapatkan arus IL yang boleh dikata tetap. Memang Vo akan berubah dengan nilai RL oleh karena Vo = IL RL. Suatu sumber arus tetap mempunyai Ro = ∞.
Rangkaian ini terdiri dari suatu sumber arus tetap IN paralel dengan suatu hambatan Ro. Sehingga:
Io,s = = IN
Dimana Io,s adalah singkatan dari I keluaran, singkat. (Sutrisno, 1986: 9).
ALAT DAN KOMPONEN
4 Resistor masing – masing resistansinya 220 ohm, 150 ohm, 300 ohm dan 100 ohm
4 Resistor masing – masing resistansinya 10 ohm, 20 ohm, 10 ohm dan 10 ohm
Power suply
Multimeter
Breadboard dan kabel
PROSEDUR PERCOBAAN
Percobaan 1
Susunlah rangkaian percobaan seperti gambar 4.3 berikut.
Tentukan VTH dengan cara mengukur tegangan terbuka antara ujung A dan B
Tentukan IN dengan cara mengukur arus yang mengalir jika A dan B dihubung singkat.
Tentukan RTH dan RN dengan cara mengukur resistansi antara A dan B dimana sumbertegangan diganti hubung singkat, sumber arus diganti hubung buka.
Bandingkan hasil pengukuran tersebut dengan hasil perhitungan.
Percobaan 2
Susunlah rangkaian percobaan seperti gambar 4.4 berikut:
Tentukan VTH dengan cara mengukur tegangan terbuka antara ujung A dan B
Tentukan IN dengan cara mengukur arus yang mengalir jika A dan B dihubung singkat.
Tentukan RTH dan RN dengan cara mengukur resistansi antara A dan B dimana sumbertegangan diganti hubung singkat, sumber arus diganti hubung buka.
Bandingkan hasil pengukuran tersebut dengan hasil perhitungan.
Note: Agar tidak merusakkan multimeter, dalam menggunakan multimeter gunakan batas ukur yang paling besar dulu, baru jika tidak ada kesalahan polaritas dan batas ukur tidak dilampau, batas ukur diperkecil.
DATA HASIL PERCOBAAN
RANGKAIAN ASLI
RANGKAIAN EKUIVALEN
THEVENIN
NORTHON
VTh
RTh
IN
RN
Vs = 5 Volt
R1= 220 ohm
R2 = 150 ohm
R3 = 300 ohm
R4 = 100 ohm
0,7 Volt
175 ohm
4.10-3 A
175 ohm
Vs = 5 Volt
R1= 10 ohm
R2 = 20 ohm
R3 = 10 ohm
R4 = 10 ohm
1 Volt
5 ohm
0,2 A
5 ohm
PEMBAHASAN
Pada percobaan ini dilakukan praktikum tentang rangkaian Thevenin dan Northon. Rangkaian Thevenin dan rangkaian Northon merupakan dua bentuk rangkaian setara. Rangkaian setara merupakan rangkaian sederhana yang berprilaku sama seperti rangkaian yang diselidiki. Dengan menggunkan rangkaian setara kita dapat membahas suatu alat elektronik berdasarkan pengukuran pada pengeluaran tanpa mengetahui rangkaian dalamnya. Dengan menggunakan rangkaian setara kita juga bisa lebih mudah menetukan besarnya nilai hambatan, tegangan dan arus dari sebuah rangkaian yang rumit.
Pada percobaan pertama alat dan komponen yang digunakan antara lain : 4 Resistor masing – masing resistansinya 220 ohm (merah – merah – coklat – emas), 150 ohm (coklat-hijau-coklat-emas), 300 ohm(jingga-hitam-coklat-emas) dan 100 ohm(coklat-hitam-coklat-emas), power supply dengan tegangan inputnya 5 Volt, multitester, kabel penghubung dan breadboard yang disusun seperti gambar:
Pemasangan resistor pada bredboard dilakukan dengan aturan bagian atas dipasang mendatar (horizontal) sedangkan bagian bawah vertikal. Kemudian dilakukan pengukuran untuk menetukan nilai VTh dengan cara mengukur tegangan (V) terbuka antara ujung A dan B.
Kabel positif power supply dihubungkan ke R1
Kabel negatif power supply dihubungkan ke R3
Kabel positif multimeter dihubungkan ke A
Kabel negatif multimeter dihubungkan ke B
Penentuan letak kabel tersebut dilakukan dengan melihat resistor mana yang lebih besar nilai resistansinya. Hal ini karena I mengalir dari hambatan yang lebih banyak ke hambatan yang lebih sedikit. Dikarenakan pada resistor kanan ( R1,R3) lebih besar resistansinya 520 ohm daripada resistor kiri (R2,R4) 250 ohm maka V kanan + dan V kiri -.
Dari hasil pengukuran didapatkan:
Untuk menentukan nilai RTh atau RN, maka resistansi antara A dan B diman sumber tegangan diganti hubung singkat. Sumber arus diganti hubung buka. Maka didapatkan nilai RTh = 175 ohm. Dari hasil pemngukuran tersebut didapat
IN = = = 0,004 Ampere
Menurut (William David Cooper, 1994: 152) menyatakan bahwa: Tegangan Thevenin atau tegangan rangkaian terbuka diperoleh dengan menunjuk kembali gambar 1.1 dan menuliskan:
Eab = Eca – Ecb = I1R1 – I2R2
Dimana,
I1= dan I2 =
Dengan demikian:
Eab = E -
Diketahui:
Vs = 5 Volt
R1= 220 ohm
R2 = 150 ohm
R3 = 300 ohm
R4 = 100 ohm
Maka :
Eab = 5v
Eab = 5v
Eab = 5v
Eab = - 0,9 volt
Eab
Tahanan rangkaian pengganti Thevenin diperoleh dengan melihat kembali terminal a dan b dan mengganti baterai dengan tahanan dalamnya. Perhatikan bahwa tahanan dalam, Rd dari baterai telah termasuk dalam gambar:
Dengan memperhatikan gambar 2.1 dapat dilihat bahwa hubungan singkat akan terjadi antara titik a dan b bila tahanan dalam baterai dianggap nol. Dengan demikian, tahanan Thevenin dengan memeriksa terminal c dan d, menjadi
Vs = 5 Volt
R1= 10 ohm
R2 = 20 ohm
R3 = 10 ohm
R4 = 10 ohm
Maka,
Bila detektor nol dihubungkan ke terminl – terminal keluaran rangkaian Thevenin, arus Northon menjadi:
Setelah dianalisis didapatkan hasil pengukuran menggunakan multimeter pada praktikum sesuai dengan hasil perhitungan secara teori. Maka dapat dikatakan percobaan 1 berhasil.
Pada percobaan kedua, alat dan komponen yang digunakan antara lain: 4 Resistor masing – masing resistansinya 10 ohm, 20 ohm, 10 ohm dan 10 ohm, Power suply, Multimeter, Breadboard dan kabel.
Pada percobaan ini digunakan arus sebesar 300mA artinya harus dihitung terlebih dahulu nilai tegangan yang harus diberikan oleh power supply. Rangkaian pada percobaan perlu diubah untuk mendapatkan nilai tegangan ini, yaitu:
Maka,
Io =
E= Io(R1+Rp)
E= Io(R1+)
E= 0,3 A (10 ohm +)
E= 0,3 A (16,67 ohm)
E= 5 volt
Jadi, tegangan yang dibutuhkan untuk melakukan percobaan agar arus yang mengalir sebesar 300mA (0,3 A) adalah sebesar 5 v.
Selanjutnya untuk mengetahui harga Vth, perlu diperhatikan terlebih dahulu bentuk rangkaiannya, yaitu:
Maka I2 = I1 = Io/2 = 300mA/2 = 150 mA= 0,15 A
Jadi,
ETh = Vob = I2.R4
ETh = Vob = 0,15 A . 10 ohm
ETh = Vob = 1,5 Volt
Sehingga
IN =
IN =
IN = 0,2 A
Dari hasil teoritis tersebut kemudian kita bandingkan dengan hasil percobaan. Yakni dengan prosedur dan cara mengukur tegangan terbuka antara ujung A dan B. Untuk menentukan nilai Vth.
Kabel positif power supply dihubungkan ke R1
Kabel negatif power supply dihubungkan ke R2
Kabel positif multimeter dihubungkan ke A
Kabel negatif multimeter dihubungkan ke B
Dari hasil pengukuran didapatkan:
VN = VTh =
VN = VTh =
VN = VTh = 1 volt
RN = RTh =
RN = RTh =
RN = RTh = 5 ohm
Maka didapat:
IN =
IN =
IN = 0,2 Ampere
Dari hasil semua percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan percobaan yang telah dilakukan telah sesuai dengan hasil perhitungan secara teori.
KESIMPULAN
Menurut Terorema Thevenin, rangkaian Thevenin adalah suatu rangkaian linear dengan dua ujung terbuka dapat digantikan dengan sumber tegangan yang diseri dengan suatu resistor yaitu resistor Thevenin seperti pada gambar:
Menurut teorema Northon rangkaian Northon adalah suatu rangkaian linear dengan dua ujung terbuka dapat digantikan dengan sumber arus yang diparalelkan dengan suatu resistor yaitu resistor Northon seperti pada gambar berikut:
Teorema ini digunakan untuk menyederhanakan rangkaian yang rumit sehingga memudahkan perhitungan.
Untuk mengubah rangkaian linear menjadi rangkaian ekuivalen Theveni atau Northon harus diperhatikan resistor resistor yang baik yang seri maupuin yanga paralel dengan menjumlahkannya menjadi satu. Sehingga satu resistor terdebut dapat disebut atau dijadikan resistor pengganti dipasang seri dengan tegangan dan pada rangkaian northon resistor pengganti dipasang paralel dengan arus.
DAFTAR PUSTAKA
Boylestad, Robert. 1989. Electronics A survey Third Edition. Singapura: Prestice Hall International, Inc.
Cooper, David William. 1994. Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran Edisi ke 2 Terjemahan. Jakarta: Erlangga
Marwiliansyah, Ardi. 2014. Jurnal Theorema Thevenin Northon. Makassar: Universitas Islam NegeriAlaudin Makassar
Sutrisno. 1986. Elektronika Teori dan Penerapannya Jilid 1. Bandung : Institut Teknologi Bandung