Aquasprite Theme Demo

Penjelasan Hukum Kirchoff dan rangkaian lengkap Publish

Jumat, 29 Maret 2013 , Posted by Miftah Farid at 05.28

Di dalam rangkaian listrik (terdiri dari sumber tegangan dan komponen-komponen), maka akan berlaku Hukum-hukum kirchhoff. Hukum ini terdiri dari hukum kirchhoff tegangan (Kirchhoff voltage law atau KVL) dan hukum Kirchhoff arus (Kirchhoff Current Law atau KCL).

Hukum Kirchoff Tegangan
Hukum ini menyebutkan bahwa di dalam suatu lup tertutup maka jumlah sumber tegangan serta tegangan jatuh adalah nol.

Hukum Kirchhoff arus
Hukum Kirchhoff arus menyebutkan bahwa dalam suatu simpul percabangan, maka jumlah arus listrik yang menuju simpul percabangan dan yang meninggalkan percabangan adalah nol.

RANGKAIAN HAMBATAN DISUSUN SERI DAN PARALEL SERI

R = R1 + R2 + R3 + ...
V = V1 + V2 + V3 + ...
I = I1 = I2 = I3 = ...

PARALEL1 = 1 + 1 + 1
R R1 R2 R3

V = V1 = V2 = V3 = ...
I = I1 + I2 + I3 + ...

ENERGI DAN DAYA LISTRIK ENERGI LISTRIK (W)
adalah energi yang dipakai (terserap) oleh hambatan R.

W = V I t = V²t/R = I²Rt
Joule = Watt.detik
KWH = Kilo.Watt.jam

DAYA LISTRIK (P) adalah energi listrik yang terpakai setiap detik.
P = W/t = V I = V²/R = I²R

B. Pembagi Tegangan
Menghubungkan resistor seri seperti ini pada tegangan DC memiliki satu keuntungan, tegangan yang berbeda muncul di setiap resistor menghasilkan sebuah rangkaian yang disebut Rangkaian Pembagi Tegangan. Rangkaian yang ditunjukkan di atas adalah pembagi tegangan sederhana di mana tiga 1V, 2V dan 6V dihasilkan dari satu supply tegangan battery 9V. Hukum tegangan Kirchoff menyatakan bahwa " tegangan dalam rangkaian tertutup sama dengan jumlah semua tegangan (IR) di seluruh rangkaian".

Rangkaian Pembagi Tegangan
Dalam rangkaian dua resistor yang dihubungkan secara seri melalui Vin, yang merupakan tegangan listrik yang terhubung ke resistor, Rtop, di mana tegangan keluaran Vout adalah tegangan resistor Rbottom yang diberikan oleh formula. Jika lebih resistor dihubungkan secara seri pada rangkaian maka tegangan yang berbeda akan muncul di setiap resistor berkaitan dengan masing-masing hambatan R (IxR hukum Ohms) menyediakan tegangan berbeda dari satu sumber pasokan/catudaya. Namun, harus berhati-hati ketika menggunakan jaringan jenis ini sebagai impedansi karena dapat mempengaruhi tegangan keluaran. Sebagai contoh;
Misalkan Anda hanya memiliki 12V DC supply dan rangkaian Anda yang memiliki impedansi 50Ω memerlukan pasokan 6V. Menghubungkan dua nilai yang sama resistor, misalkan masing-masing 50Ω bersama-sama sebagai sebuah jaringan pembagi potensial di 12V akan mendapatkan hasil yang diharapkan /baik sampai anda menambahkan beban rangkaian kedalam jaringan.

C. Pembagi Arus
Jika pada rangkaian terdapat dua atau lebih resistor yang dirangkai seri menyebabkan tegangan terbagi setiap melewati resistor-resistor tersebut, sehingga rangkaian tersebut disebut juga sebagai rangkaian pembagi tegangan. Pada rangkaian pembagi arus, resistor-resistor dirangkai secara paralel, dimana total arus yang mengalir pada rangkaian sama dengan jumlah arus yang melewati masing-masing resistor tersebut.

D. Jembatan Wheatstone
Rangkaian jembatan mempunyai empat lengan resistif beserta sebuah sumber ggl (batere) dan sebuah detektor nol yang biasanya adalah galvanometer atau alat ukur arus sensitif lainnya. Arus melalui galvanometer pada beda potensial antara titik c dan d. Jembatan disebut setimbang bila beda potensial pada galvanometer adalah 0 V, artinya tidak ada arus melalui galvanometer. Kondisi ini terjadi bila tegangan dari titik c ke a sama dengan tegangan dari d ke a, atau dengan mendasarkan ke terminal lainnya, jika tegangan dari tiitk c ke b sama dengan tegangan dari titik d ke b. Jadi jembatan adalah setimbang jika:

I1R1 = I2R2
Jika arus galvanometer adalah nol, kondisi-kondisi berikut juga dipenuhi:
I1 = I3 = E /(R1+R3) (2.2)
Dan
I2 = I4= E / (R2+R4) (2.3)

Dengan menggabungkan persamaan (2.1), (2.2) dan (2.3) dan menyederhanakannya diperoleh:
R1/(R1+R3) = R2/(R2+R4) (2.4)
Atau

R1R4 = R2R3 (2.5)
Persamaan (2.5) merupakan bentuk yang telah dikenal dalam kesetimbangan jembatan Wheatstone. Jika tiga dari jembatan-jembatan tersebut diketahui, tahanan keempat dapat ditentukan dari persamaan (2.5). Berarti jika R4 tidak diketahui, tahanannya Rx dapat dinyatakan oleh tahanan-tahanan yang lain, yaitu: tahanan R3 disebut lengan standar dari jembatan dan tahanan R2 dan R1 disebut lengan-lengan pembanding. Pengukuran tahanan Rx yang tidak diketahui tidak bergantung pada karakterisasi atau kalibrasi galvanometer defleksi nol asalkan detektor nol tersebut mempunyai sensitivitas yang cukup untuk menghasilkan posisi setimbang jembatan pada tingkat presisi yang diperlukan.
Jembatan Wheatstone dipakai secara luas pada pengukuran presisi tahanan dari sekitar 1Ω sampai rangkuman mega ohm rendah. Sumber kesalahan utama terletak pada kesalahan batas dari ketiga tahanan yang diketahui. Kesalahan-kesalahan lain bisa mencakup:

1. Sensitivitas detektor nol yang tidak cukup

2. Perubahan tahanan lengan-lengan jembatan karena efek pemanasan arus melalui tahanan-tahanan tersebut. Efek pemanasan (I2R) dari arus-arus lengan jembatan dapat mengubah tahanan yang diukur. Kenaikan temperatur bukan hanya mempengaruhi tahanan selama pegukuran yang sebenarnya, tetapi arus yang berlebihan dapat mengakibatkan perubahan yang permanen bagi nilai tahanan. Hal ini tidak boleh terjadi, karena pengukuran-pengukuran selanjutnya akan menjadi salah karena itu disipasi daya dalam lengan-lengan jembatan harus dihitung sebelumnya sehingga arus dapat dibatasi pada nilai yang aman.

3. GGL termal dalam rangkaian jembatan atau rangkaian galvanometer dapat juga mengakibatkan masalah sewaktu mengukur tahanan-tahanan rendah. Untuk mencegah ggl termal, kadang-kadang galvanometer yang lebih sensitif dilengkapi dengan sistem kumparan tembaga dari sistem suspensi tembaga yakni untuk mencegah pemilikan logam-logam yang tidak sama yang saling kontak satu sama lain dan untuk mencegah terjadinya ggl termal.

4. Kesalahan-kesalahan karena tahanan kawat sambung dan kontak-kontak luar memegang peranan dalam pengukuran nilai-nilai tahanan yang sangat rendah.
Untuk menentukan apakah galvanometer mempunyai sensitivitas yang diperlukan untuk mendeteksi kondisi setimbang atau tidak, arus galvanometer perlu ditentukan. Galvanometer-galvanometer yang berbeda bukan hanya memerlukan arus satu per satuan defleksi yang berbeda (sensivitas arus), tetapi juga dapat mempunyai tahanan dalam yang berbeda. Adalah tidak mungkin mengatakan tanpa menghitung sebelumnya, galvanometer mana yang akan membuat rangkaian jembatan lebih sensitif terhadap suatu kondisi tidak setimbang. Sensitivitas ini dapat ditentukan dengan memecahkan “persoalan” rangkaian jembatan pada ketidaksetimbangan yang kecil. Pendekatan ini didekati dengan mengubah jembatan Wheatstone menjadi rangkaian Thevenin.

Currently have 0 komentar:

Leave a Reply

Poskan Komentar