Chapter 2.10 NETWORKS WITH A DC AND AC SOURCE

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1.PENDAHULUAN

2.TUJUAN

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. Respons jaringan manapun dengan sumber DC dan AC dapat ditemukan dengan mencari respons respon terhadap indepandansi masing-masing sumber dan kemudian menggabungkan hasilnya.

2.Tujuan [Back]

Mempelajari pengaruh arus dan tegangan dengan sumber tegangan DC
Mempelajari pengaruh arus dan tegangan dengan sumber tegangan AC
Mempelajari pengaruh arus dan tegangan dengan sumber tegangan AC dan DC

3.Alat dan Bahan [Back]

A. Alat :

1. Sumber AC

Sumber utama arus bolak balik adalah yang menghasilkan tegangan yang berubah-ubah sepanjang waktu

2. Voltmeter dan Amperemeter

Voltmeter berfungsi untuk mengukur tegangan pada suatu rangkaian dan amperemeter berfungsi untuk mengukur arus yang mengalir pada suatu rangkaian.

B. Bahan :

1. Resistor

Berguna untuk mengendalikan arus listrik dengan memberikan hambatan terhadap aliran arus dalam suatu rangkaian elektronika.

2. Diode

Berperan untuk membiarkan arus listrik mengalir hanya dengan satu arah saja dan menghambat arus dari arah sebaliknya.

3. Switch

Switch atau sakelar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi, dapat dikatakan bahwa sakelar adalah alat penyambung dan pemutus aliran listrik .

4. Ground

Jalur kabel instalasi listrik pada sebuah bangunan yang ditanam kedalam tanah. Keberadaannya sangat penting karena berfungsi untuk meniadakan beda potensial sehingga jika ada kebocoran tegangan atau arus akan langsung dibuang kebumi.

7. Battery (sumber DC)

Baterai adalah komponen yang menghasilkan arus dan tegangan yang searah (DC)

4.Dasar Teori [Back]

1. Sumber DC

Sumber listrik searah DC merupakan kepanjangan dari kata Direct Current, atau yang dikenal dengan sebutan sumber arus searah, merupakan sumber daya listrik arus searah yang dihasilkan oleh baterai,maupun akumulator (aki).

Dikatakan serah karena arus selalu mengalir dari kutub positif ke kutub negative, selain itu dikatakan searah karena arus dan teganagan konstan .

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. Contoh sumber tegangan dari arus listrik AC antara lain arus listrik dari PLN, genset, dinamo, dan turbin angin.

Dikatakan bolak balik karena arus mengalir bisa dari kutub positif ke negative ataupun sebaliknya , selain itu dikatakan bolak balik karena arus dan teganagan bisa positf dan bisa negative.

3. Diode

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. Hukum OHM

5. Teorema Superposisi

Teorema superposisi adalah teorema yang menjelaskan bahwa tegangan atau arus yang melalui sebuah rangkaian tertutp sama dengan penjumlahan dari tegangan atau arus yang melalui sebuah rangakaian tertutup.

A. Example

1. Tentukan tegangan dan arus pada rangkaian di bawah !

Jawab :

B. Pilihan Ganda

1. Sebuah dioda digunakan sebagai ?

a. Penguat

b. Penyearah

c. Osilator

d. Pengatur Tegangan

2. Penurunan tegangan maju pada dioda silikon adalah sekitar ?

a. 2,5v

b. 3v

c. 10v

d. 0,7v

3. Arus yang bocor pada dioda disebabkan oleh ?

a. Pembawa minoritas

b. Operator mayoritas

c. Kapasitansi persimpangan

d. Tidak satupun diatas

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.

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

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

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