Top Banner
C H A P T ER 5 Analisis Jaringan Linier Metode yang kami gunakan untuk memecahkan permasalahan sirkit rangkaian hingga saat ini masih menggunakan dan menerapkan hukum Ohm dan hukum Kirchhoff 's, seperti penyederhanaan rangkaian resistif, dan aturan pembagi tegangan dan arus. Pendekatan ini bekerja untuk semua masalah sirkit rangkaian, tetapi apabila kompleksitas sirkuit semakin meningkat, akan menjadi lebih sulit untuk dipecahkan permasalahannya. Dalam bagian ini, kami memperkenalkan metode simpul tegangan dan metode arus jala. ini untuk memberikan solusi yang sistematis dan mudah dari masalah sirkit rangkaian. Penerapan metode simpul tegangan melibatkan mengungkapkan arus cabang dalam hal satu atau lebih node tegangan, dan menerapkan KCL di masing-masing node. Penerapan metode jala- saat ini melibatkan mengekspresikan tegangan cabang dalam hal arus mesh, dan menerapkan KVL sekitar jala masing-masing. Kedua metode pendekatan sistematis yang mengarah ke solusi yang efisien dan kuat, sehingga jumlah minimum persamaan simultan yang menghemat waktu dan usaha. Dalam kedua kasus, set linier yang dihasilkan dari persamaan simultan diselesaikan untuk menentukan tegangan diketahui atau arus. Jumlah tegangan yang tidak diketahui untuk metode simpul-tegangan atau arus untuk metode arus simpul, dengan menentukan jumlah persamaan. Jumlah persamaan independen memerlukan: Nilai N-1 yang melibatkan Rumus KCL pada simpul N-1 untuk metode simpul tegangan. Angka ini mungkin sedikit jika ada sumber tegangan di sirkuit. 31
29

Tugas Sie Artikan Bab 5

Dec 02, 2015

Download

Documents

jayacomp
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Tugas Sie Artikan Bab 5

C H A P T ER 5

Analisis Jaringan Linier

Metode yang kami gunakan untuk memecahkan permasalahan sirkit rangkaian hingga saat ini masih

menggunakan dan menerapkan hukum Ohm dan hukum Kirchhoff 's, seperti penyederhanaan

rangkaian resistif, dan aturan pembagi tegangan dan arus. Pendekatan ini bekerja untuk semua

masalah sirkit rangkaian, tetapi apabila kompleksitas sirkuit semakin meningkat, akan menjadi lebih

sulit untuk dipecahkan permasalahannya. Dalam bagian ini, kami memperkenalkan metode simpul

tegangan dan metode arus jala. ini untuk memberikan solusi yang sistematis dan mudah dari

masalah sirkit rangkaian. Penerapan metode simpul tegangan melibatkan mengungkapkan arus

cabang dalam hal satu atau lebih node tegangan, dan menerapkan KCL di masing-masing node.

Penerapan metode jala-saat ini melibatkan mengekspresikan tegangan cabang dalam hal arus mesh,

dan menerapkan KVL sekitar jala masing-masing. Kedua metode pendekatan sistematis yang

mengarah ke solusi yang efisien dan kuat, sehingga jumlah minimum persamaan simultan

yang menghemat waktu dan usaha. Dalam kedua kasus, set linier yang dihasilkan dari persamaan

simultan diselesaikan untuk menentukan tegangan diketahui atau arus. Jumlah tegangan yang tidak

diketahui untuk metode simpul-tegangan atau arus untuk metode arus simpul, dengan menentukan

jumlah persamaan. Jumlah persamaan independen memerlukan:

Nilai N-1 yang melibatkan Rumus KCL pada simpul N-1 untuk metode simpul tegangan.

Angka ini mungkin sedikit jika ada sumber tegangan di sirkuit.

Nilai N-1 yang melibatkan Rumus KVL, disekitar masing-masing jerat jala pada sirkit untuk

metode arus jala. Jumlah ini mungkin sedikit jika ada sumber arus dalam sirkit.

Seperti yang akan kita lihat, MATLAB sangat ideal untuk memecahkan masalah dan

menjadi sebuah solusi dari persamaan simultan, di MATLAB menyediakan alat penyederhanaan

yang meminimalkan jumlah pekerjaan.

5.1 Metode Simpul Tegangan

Penggunaan persamaan pada simpul akan menghasilkan metode sistematis guna memecahkan

permasalahan di analisis rangkaian dengan penerapan KCL pada setiap simpul penting. Metode

simpul-tegangan menggunakan dua langkah:

31

Page 2: Tugas Sie Artikan Bab 5

Gambar 5.1 Hukum Ohm ditulis dalam pemodelan simpul tegangan.

Tugaskan setiap simpul tegangan satu arah dengan smpul referensi (ground). Simpul referensi

biasanya satu dengan cabang yang paling terhubung, dan dilambangkan dengan simbol. Semua

tegangan ditulis sehubungan dengan simpul referensi.

Kecuali untuk simpul referensi, kita menulis KCL di masing-masing simpul N-1.

Arus yang melalui resistor ditulis dengan menggunakan hukum Ohm, dan tegangan dinyatakan

sebagai perbedaan antara potensial pada kedua ujung resistor sehubungan dengan referensi simpul

seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5.1. Kami mengekspresikan simpul-tegangan persamaan

sebagai arus meninggalkan node. Dua node yang berdekatan menimbulkan arus bergerak ke kanan

(seperti Gambar. 5.1A) untuk satu simpul, dan arus bergerak ke kiri (seperti Gambar 5.1B.) untuk

simpul lainnya. Saat ini persamaan untuk (A) I A=VR

=V 1−V 2

R dan untuk (B) IB=

VR

=V 2−V 1

R

Sangat mudah untuk memverifikasi dalam (A) bahwa V=V 1−V 2 dengan menggunakan rumus

KVL.

Jika salah satu cabang yang terletak antara simpul penting dan simpul referensi berisi

sumber tegangan independen atau tergantung, kita tidak menulis persamaan node untuk node ini,

karena tegangan simpul diketahui. Hal ini mengurangi jumlah persamaan simpul independen satu

dan jumlah pekerjaan dalam memecahkan untuk tegangan simpul. Dalam menulis persamaan node

untuk node lain, kita menulis nilai dari sumber tegangan independen dalam persamaan tersebut.

Pertimbangkan Gambar. 5.1 (A) dan menganggap hasil V2 tegangan dari sumber tegangan 5V

independen. Karena tegangan simpul diketahui, kita tidak menulis persamaan tegangan simpul

untuk simpul 2 dalam kasus ini. Saat menulis persamaan simpul-simpul tegangan untuk 1, IA saat

ini ditulis sebagai I A=V 1−5

R. Contoh 5.1 menggambarkan lebih jauh kasus ini.

Contoh 5.1. Temukan V1 menggunakan metode simpul tegangan.

32

Page 3: Tugas Sie Artikan Bab 5

ANALISIS JARINGAN LINIER 33

Solusi. Sirkit ini memiliki dua simpul penting, berlabel 1 dan 2, digambar ulang sebagai berikut,

dengan simpul referensi dan dua tegangan simpul, V 1 dan V 2, ditunjukkan. Simpul ini

menggunakan sumber tegangan 5V memiliki tegangan simpul dikenal dan karena itu kami tidak

menulis persamaan simpul untuk itu.

Menjumlahkan arus meninggalkan simpul 1 memberikan

2 (V 1−5 )+3V 1+2 (V 1−V 2 )=0

disederhanakan menjadi

7V 1−2V 2=10

Jumlahkan arus meninggalkan simpul 2 memberikan

2 (V 2−V 1 )+4V 2=0

disederhanakan menjadi

−2V 1−6V 2=−3

Kedua persamaan simpul ditulis dalam format matriks, sebagai berikut:

33

Page 4: Tugas Sie Artikan Bab 5

dan diselesaikan dengan MATLAB, sebagai berikut:

Dengan demikian, V1 = 1,4211 V.

34 BIO INSTRUMENTASI

Umumnya, koefisien untuk tegangan simpul adalah jumlah dari konduktansi yang terhubung ke

sebuah simpul. Koefisien untuk tegangan simpul lainnya adalah negatif dari jumlah konduktansi

yang terhubung antara tegangan satu simpul dengan simpul tegangan lainnya. Jika input terdiri dari

satu set sumber arus pada setiap simpul, maka persamaan simpul memiliki bentuk berikut.

G1,1V 1−G1,2V 2−⋯−G1 , N−1V N−1=I 1

−G2,1V 1−G2,2V 2−⋯−G2 , N−1V N−1=I 2

−GN−1,1V 1−GN−1,2V 2−⋯−GN−1 , N−1V N−1=IN

Persamaan (5.1) yang dimasukkan ke dalam bentuk matriks untuk solusi oleh MATLAB sebagai

Perhatikan simetri terhadap diagonal utama di mana off diagonal istilah yang sama untuk masing-

masing lainnya dan negatif. Hal ini berlaku dari semua sirkit yang bergantung tanpa sumber arus

maupun tegangan. Sebuah sumber tergantung menghancurkan simetri ini. Secara umum, jika

rangkaian memiliki sumber tergantung, pendekatan simpul tegangan adalah sama seperti

sebelumnya kecuali untuk persamaan tambahan yang menjelaskan hubungan antara tergantung

sumber dan tegangan simpul. Dalam kasus yang melibatkan lebih dari satu sumber tergantung, ada

satu persamaan untuk setiap sumber bergantung dalam hal tegangan simpul.

Contoh 5.2. Untuk rangkaian berikut, temukan V 3 menggunakan metode simpul tegangan.

34

Page 5: Tugas Sie Artikan Bab 5

Solusi. Perhatikan bahwa sirkit ini memiliki tiga buah simpul penting dan sumber arus dependen.

Kami label node penting 1, 2 dan 3 di sirkuit digambar ulang, dengan simpul referensi di bawah

sirkuit dan tegangan node tiga V 1 ,V 2 , danV 3, seperti yang ditunjukkan.

Perhatikan bahwa I d=V 3 sesuai dengan hukum Ohm. jumlahkan arus yang melewati simpul 1

5+2 (V 1−V 2 )+2 I d+4 (V 1−V 3 )=0

yang mengurangi ke

6V 1−2V 2−2V 3=−5

jumlahkan arus meninggalkan simpul 2 diberikan persamaan

35

Page 6: Tugas Sie Artikan Bab 5

2 Id+2 (V 2−V 1 )+3V 2+4 (V 2−V 3 )=0

yang disederhanakan menjadi

−2V 1+9V 2−6V 3=0

Menjumlahkan arus meninggalkan simpul 3 memberikan

4 (V 3−V 2 )−3+V 3+4 (V 3−V 1 )=0

dikurangi dengan

4 V 1−4 V 2+9V 3=3

36 BIO INSTRUMENTASI

Ketiga persamaan simpul ditulis dalam format matriks sebagai

Perhatikan bahwa matriks sistem tidak lagi simetris karena sumber arus dependen, dan dua dari tiga

node memiliki sumber arus sehingga menimbulkan istilah nol di kanan sisi persamaan matriks.

Memecahkan dengan MATLAB memberikan

Jadi V3 = -0,4118 V.

Jika salah satu cabang memiliki sumber tegangan independen atau terkendali diantara dua simpul

penting seperti ditunjukkan pada Gambar. 5.2, arus melalui sumber yang tidak mudah diungkapkan

dalam hal tegangan simpul. Dalam situasi ini, kita membentuk simpul gabungan dengan

menggabungkan dua node. Teknik simpul gabungan hanya memerlukan satu persamaan simpul di

mana, saat IA, dilewatkan melalui sumber dan ditulis dalam bentuk arus meninggalkan simpul 2.

Secara khusus, kita ganti IA dengan IB + IC + ID dalam hal tegangan simpul. Karena kita memiliki

36

Page 7: Tugas Sie Artikan Bab 5

dua variabel dan satu persamaan supernode, kita menulis persamaan kedua dengan menerapkan

KVL untuk dua tegangan simpul 1

GAMBAR 5.2: Sebuah sumber tegangan dependen terletak antara simpul 1 dan 2.

dan 2 dan sumber sebagai

−V 1−V ∆+V 2=0

atau

V ∆=V 1−V 2

Contoh 5.3. Untuk rangkaian berikut, temukan V3.

Solusi. Sirkuit ini memiliki tiga node penting, dua di antaranya terhubung ke independen sumber

tegangan dan bentuk yang supernode Kami label node penting karena 1, 2 dan 3 di digambar ulang

sirkuit, dengan simpul referensi di bagian bawah rangkaian dan tegangan node tiga, V1, V2 dan V3

seperti yang ditunjukkan.

37

Page 8: Tugas Sie Artikan Bab 5

3.8 BIO INSTRUMENTASI

Menjumlahkan arus yang melalui simpul 1 dihasilkan cara

−2+2V 1+5 (V 1−V 3 )+4 (V 1−V 2 )=0

Disederhanakan

11V 1−4V 2−5V 3=2

Apabila Rangkaian 2 dan 3 dihubungkan sebuah sumber tegangan independen, akan membentuk

simpul 2+3. Menjumlahkan arus yang melalui Rangkaian 2+3 akan menghasilkan persamaan

4 (V 2−V 1 )+3V 2−1+2V 3+5 (V 3−V 1 )=0

disederhanakan

−9V 1+7V 2+7V 3=1

Persamaan supernode kedua adalah KVL melalui simpul tegangan dan sumber independen,

pemberian

−V 2+1+V 3=0

atau

−V 2+V 3=−1

Dua node dan KVL persamaan ditulis dalam format matriks sebagai

[ 11 −4 −5−9 7 71 −1 1 ] [V 1

V 2

V 3]=[ 2

1−1]

38

Page 9: Tugas Sie Artikan Bab 5

Penyelesaian dengan MATLABS, dengan cara:

Jadi, V 3=0,1644

ANALISIS JARINGAN LINIER 39

5.2 METODE ARUS MESH

Metode lain untuk menganalisis sirkuit planar disebut metode Arus Mesh. Rangkaian Mesh adalah

suatu Rangkaian tertutup tanpa ada rangkaian tertutup lainnya di dalamnya dan rangkaian planar

adalah rangkaian tanpa tumpang tindih yang tidak bercabang. Semua permasalahan yang terdapat

dalam buku ini melibatkan rangkaian planar. Rangkaian Arus Themesh, adalah Metode yang

menyediakan suatu proses yang sistematis untuk memecahkan masalah analisis rangkaian dengan

aplikasi dari KVL (Kirchoff’s Voltage Law) sekitar jala masing-masing. Metode Arus jala (Mesh

Current Mesh) ini melibatkan dua langkah berikut:

Tentukan arus mesh dalam sirkuit. Dengan konvensi, kita menarik arus mesh dengan busur,

lingkaran atau permukaan di perimeter dalam mesh. Selain itu, kami menentukan arah jala-saat ini

untuk semua jerat yang akan searah jarum jam.

Menulis satu set persamaan jala menggunakan Metode KVL. Secara umum, kita menulis satu

persamaan untuk setiap jala. Dalam keadaan khusus, jumlah persamaan jala mungkin kurang dari

jumlah jerat. Dalam menulis persamaan mesh, kita bergerak melalui mesh searah jarum jam dengan

menulis tegangan turun dalam hal arus mesh. Setiap kali elemen sirkuit dibagi oleh:

dua jerat, seperti pada Gambar. 5.3, tegangan resistor jatuh adalah

V=RI=R (I 1−I 2)

saat menulis persamaan untuk simpul mesh 1. Saat menulis persamaan mesh untuk jala 2,

39

Page 10: Tugas Sie Artikan Bab 5

searah jarum jam memberikan drop tegangan sesuai dengan konvensi sebagai R (I2 - I1), justru

sebaliknya

seperti di mesh 1. Selain itu, menurut KCL

I=I 1−I 2

Mesh arus, seperti pada Gambar. 5.3, tidak terukur dengan ammeter dalam bahwa mereka lakukan

tidak sama arus cabang. Arus melalui cabang terdiri dari perbedaan

antara dua arus jerat, di sini I=I 1−I 2. Meskipun arus jala tidak nyata,

itu adalah teknik yang kuat yang menyederhanakan analisis masalah sirkuit seperti yang

ditunjukkan di akhirat, contoh:

Gambar 5.3 simpul Arus

40. BIO INSTRUMENTASI

Contoh 5.4. Menemukan I (arus) di sirkuit berikut.

Solusi. Ada dua simpul di sirkuit ini. Arus Mesh selalu didefinisikan dalam arah, satu untuk

masing-masing simpul, seperti yang digambarkan dalam sirkuit dibawah ini digambar ulang

kembali.

40

Page 11: Tugas Sie Artikan Bab 5

Menjumlahkan tegangan jatuh pada simpul 1 menghasilkan persamaan

−10+2 I 1+4(I 1−I 2)=0

disederhanakan menjadi

6 I 1−4 I 2=10

Menjumlahkan tegangan jatuh pada simpul 2 menghasilkan persamaan

4 ( I 2−I1 )+3 I 2+5=0

ANALISIS JARINGAN LINIER 41

disederhanakan menjadi

−4 I1+7 I 2=−5

Kedua persamaan simpul ditulis dalam bentuk matriks, yaitu:

[ 6 −4−4 7 ] [I 1

I 2]=[10

5 ]Catatan: yang dibuat dalam Bagian 5.1 pada struktur dan simetri dari matriks sistem dengan

metode simpul tegangan juga berlaku untuk metode arus simpul. Kami memecahkan masalah ini

dengan MATLAB, memberikan

41

Page 12: Tugas Sie Artikan Bab 5

Arus I yang dicari dari persamaan I=I 1−I 2=1,9231−0,3846=1,5385 A .

Ketika salah satu cabang simpul memiliki sumber arus tersendiri atau mengikuti sumber tegangan

di sirkuit, modifikasi harus dilakukan dengan metode arus simpul. Tergantung pada apakah sumber

saat ini pada perimeter luar atau di dalam sirkuit, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5.4, kami

mendapati beberapa kasus sebagai berikut:

Sumber saat ini terletak di perimeter, seperti pada sirkuit di sebelah kiri pada Gambar. 5.4, di mana

arus jala sama dengan arus cabang. Dalam kasus ini, kita tidak menulis persamaan jala karena saat

ini dikenal. I1 saat jala sama dengan sumber arus,

GAMBAR 5.4: (Kiri) Sebuah sumber arus pada perimeter dari sebuah sirkuit. (Kanan) dengan

sumber arus di cabang antara dua simpul arah.

42 BIO INSTRUMENTASI

I 1=3 A . Persamaan untuk mesh 2 ditemukan dengan menerapkan KVL, memberikan

4 ( I 2−I1 )+3 I 2+5=4 ( I 2−3 I )+5=0

yang memberikan I 2=1 A.

Sumber saat ini terletak di dalam sirkuit di mana arus jala tidak sama cabang seperti yang

ditunjukkan pada Gambar. 5,4 (kanan). Karena kita tidak bisa dengan mudah menulis penurunan

tegangan pada sumber arus, kita membentuk sebuah supermesh. Supermesh dibentuk dengan

menyisir dua jerat bersama-sama, dengan satu persamaan menggambarkan kedua jerat. Dalam hal

ini, persamaan dimulai kecerdasan mesh pertama dan terus ke jala kedua, menghindari drop

tegangan pada sumber arus. Berikut adalah persamaan supermesh

−10+2 I 1+3 I 2+5=0

Karena ada dua arus diketahui, kita perlu dua persamaan independen. yang kedua

Persamaan ditulis menggunakan KCL untuk sumber arus dan dua currents.Here mesh KCL

Persamaan adalah I 2−I 1=3.

42

Page 13: Tugas Sie Artikan Bab 5

Contoh 5.5. Cari V0 seperti yang ditunjukkan dalam rangkaian berikut.

Solusi. Sirkuit ini memiliki empat jerat, seperti yang ditunjukkan dalam diagram sirkuit yang

berikut. Jala ke-4 memiliki sumber arus di perimeter, jadi kita tidak menulis persamaan mesh untuk

itu, tapi ditulis I 4=2 A.

Menjumlahkan tegangan jala sekitar 1 memberikan

−3+2 (2 I1−2 )+3(I 1−I 2)=0

Disederhakan menjadi

5 I1−3 I 2=7

43

Page 14: Tugas Sie Artikan Bab 5

Karena ada sumber arus tergantung di dalam sirkuit, kami membentuk supermesh untuk jerat 2 dan

3. Menjumlahkan tegangan sekitar supermesh 2 + 3 hasil

3 ( I 2−I 1)+4 I 2+5 I 3=0

Dikurangi dengan

−3 I 1+7 I 2+5 I 3=0

Menerapkan Rumus KCL untuk sumber arus dependen ialah

2V O=2×3 ( I 1−I 2 )=I 3−I 2

penurut

6 I 1−5 I2−I 3=0

44. BIO INSTRUMENTASI

Ketiga persamaan independen ditulis dalam format matriks sebagai

Solusi menggunakan MATLAB memberikan

Dengan demikian,

V O=3 ( I1−I 2 )

V O=3(14−21)

V O=21V

5.3 LINIERITAS, SUPERPOSISI DAN SUMBER TRANSFORMASI

44

Page 15: Tugas Sie Artikan Bab 5

5.3.1 Linearitas dan Superposisi

Jika suatu sistem linear dengan dua atau lebih sumber independen, maka respon totalnya adalah

jumlah dari respon individu yang terpisah untuk setiap masukan. Properti ini disebut prinsip

superposisi. Khusus untuk sirkuit, respon terhadap beberapa sumber-sumber independen adalah

jumlah tanggapan terhadap masing-masing sumber independen dengan sumber independen lainnya

adalah nol (tidak ada), di mana:

Sebuah sumber tegangan mati adalah sirkit pendek

Sebuah sumber arus mati adalah sebuah sirkit terbuka

Dalam rangkaian linier dengan beberapa sumber independen, respon total adalah jumlah dari

masing-masing sumber independen diambil satu per satu analisis waktu.Ini dilakukan dengan

menghapus semua kecuali satu sumber, dan dengan asumsi sumber-sumber lainnya mati. Setelah

rangkaian dianalisis dengan sumber pertama, sudah diatur sama dengan sumber mati dan sumber

selanjutnya diterapkan dengan sumber yang tersisa mati. Ketika masing-masing Sumber telah

dianalisis, respon total diperoleh dengan menjumlahkan respon individu. Perhatikan dengan

seksama bahwa prinsip ini berlaku hanya untuk sumber Independen. Sumber diluar jerat harus tetap

di sirkuit ketika menerapkan teknik ini, dan mereka

ANALISIS JARINGAN LINIER 45

harus dianalisis berdasarkan pada arus atau tegangan untuk yang terdefinisi. Ini harus jelas bahwa

tegangan dan arus dalam satu sirkuit berbeda antara sirkit, dan bahwa kita tidak bisa mencampur

dan mencocokkan tegangan dan arus dari satu sirkit dengan yang lain. Umumnya, superposisi

memberikan solusi sederhana daripada yang diperoleh dengan mengevaluasi respon total dengan

semua sumber diterapkan. Properti ini sangat berharga ketika berhadapan dengan input yang terdiri

dari pulsa atau penundaan. Ini dianggap bagian di masa mendatang.

Contoh 5.6. Menggunakan superposisi, menemukan V0 seperti yang ditunjukkan pada gambar

berikut.

45

Page 16: Tugas Sie Artikan Bab 5

Solusi. Kita mulai dengan menganalisis rangkaian dengan sumber aktif 10V dan dua sumber arus

mati, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.

Aturan pembagi tegangan dengan mudah memberikan respon, V O10, karena sumber 10V,

V O, 10=10( 82+8 )=8V

46. BIO INSTRUMENTASI

Selanjutnya mempertimbangkan 2 Sebuah sumber aktif, dan dua lainnya sumbernya dalam keadaan

off, seperti yang ditunjukkan dalam sirkit berikut.

46

Page 17: Tugas Sie Artikan Bab 5

Menggabungkan resistor dalam setara perlawanan, REQ=2∥ (3+5 )=2 X 82+8

=1,6Ω

dan kemudian menerapkan hukum Ohm ini memberikan V O2=2×1,6=3,2V

Akhirnya, mempertimbangkan respon, V O3, dengan 3A Sebuah sumber seperti yang ditunjukkan

pada gambar berikut.

Untuk menemukan V O3, perhatikan bahwa arus 3A terbagi menjadi 1.5A melalui cabang masing-

masing (2 + 3Ω dan 5Ω), Dan V O3=−1,5V ×2=−3V .

Respon total diberikan oleh jumlah dari tanggapan individu sebagai

V O=V 010+V O 2+V O3=8+3,2−3=8,2V

Ini adalah hasil yang sama kita akan menemukan jika kita menganalisis rangkaian asli langsung

menggunakan metode simpul tegangan atau metode arus jala.

ANALISIS JARINGAN LINIER 47

47

Page 18: Tugas Sie Artikan Bab 5

Contoh 5.7. Cari tegangan yang melintasi dengan sumber arus sebesar 5A, pada simpul V5, dengan

menggunakan superposisi pada gambar berikut.

Solusi. Pertama mempertimbangkan mencari respon, V O10 karena sumber 10V hanya dengan 5A

yang Sumber mati seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. Sebagaimana dipersyaratkan

selama analisis, tergantung sumber arus disimpan dalam sirkuit yang dimodifikasi dan tidak harus

ditetapkan mati.

Perhatikan bahwa tidak ada arus mengalir melalui rangkaian terbuka yang diciptakan oleh sumber

arus mati, dan bahwa arus yang mengalir melalui 5? resistor 3V0. Oleh karena itu, menerapkan

KCL

48 BIO INSTRUM ENTASI

48

Page 19: Tugas Sie Artikan Bab 5

di simpul A memberikan

V 010−10

3+V 010

2+3V 010−3V 010=0yang memberikan V010= 4V. KVL memberi -V010- 5 × 3V010+

V510= 0, dan karena ituV510= 64V.Selanjutnya mempertimbangkan menemukan respon, V05,

karena 5A Sebuah sumber, dengan sumber V 10 dalam kondisi off.

Pertama menggabungkan dua resistor secara paralel (3? 2??), Memberi 1.2?. V05 mudah dihitung

oleh hukum Ohm sebagai V O5=5×1,2=6V . KCL kemudian diterapkan pada node Buntuk

menemukan I 5, memberikan

−3V 05+ I5−5=0

Dengan V O5=6V , I 5=3×6+5=23 A. Akhirnya, menerapkan KVL sekitar jalan tertutup

V O5−I 5+V 55=0

atau V 5,5=V O,5+5 I 5=6+5×23=121V . Respon total diberikan oleh jumlah individu

tanggapan sebagai

V 5=V 5,10+V 5,5=64+121=185V

5.3.2 Sumber Setara

Untuk gambar dibawah ini disebut dengan dua sumber setara jika mereka masing-masing

menghasilkan tegangan dan arus yang sama terlepas dari Tahanan. Pertimbangkan dua sirkuit pada

Gambar. 5.5. Jika Apakah V S=RS seperti yang ditunjukkan pada gambar ini benar, maka arus yang

sama dan tegangan terlihat pada resistor Rl di sirkuit baik sebagai mudah ditunjukkan

ANALISIS JARINGAN LINIER 49

49

Page 20: Tugas Sie Artikan Bab 5

GAMBAR 5.5: Duasirkuitsetara.

menggunakan aturan pembagi tegangan dan arus. Untuk sirkuit di sebelah kiri, arus dan tegangan

untuk Rl adalah

FIGURE5.6: sirkuit Setara. Dalam kedua sirkuit di sebelah kiri, Rx resistor tidak berpengaruh pada

sirkuit dan dapat dihapus.

BIO INSTRUM ENTASI 50 50

Page 21: Tugas Sie Artikan Bab 5

Untuk sirkuit di sebelahkanan dengan, I S=V S

RS Arus dan tegangan untuk Rl adalah

I l=I S( RSRl+RS )=

V S

Rl+R sdanV l=I lR l=V S ( R l

R l+R s )Oleh karena itu, kita dapat mengganti sumber tegangan dan R s dalam kotak pada Gambar. 5,5 (kiri)

dengan arus sumber dan Rs dalam kotak pada Gambar. 5,5 (kanan). Kita akan melihat bahwa

sumber bertukar ditambah resistor menurut Gambar. 5,5 menyederhanakan analisis sirkuit.

Pertimbangkan Gambar. 5.6. Dalam dua sirkuit di sebelah kiri, Rx resistor tidak berdampak pada

tegangan dan arus pada Rl, dan seperti yang ditunjukkan, sirkuit ini dapat digantikan oleh dua

sirkuit di sebelah kanan dengan melepas Rx.RX

Contoh 5.8. Gunakan transformasi sumber untuk menemukan V 0 pada gambar berikut.

Solusi. Strategi kami dalam solusi ini melibatkan menggabungkan resistor secara seri dan paralel,

sumber arus dalam sumber-sumber paralel dan tegangan di series. Pertama-tama hapus terlebih

dahulu 4Ω resistor karena ada seri dengan sumber 3A dan tidak berpengaruh pada sirkuit, dan

Transform 2Ω hambatini bersumber dari dalam a42=2 A sumber secara paralel dengan 2Ω resistor

seperti yang ditunjukkan dalam berikut mencari. Perhatikan bahwa arah arus dalam sumber berubah

adalah sesuai dengan polaritas dari sumber 4V.

51

Page 22: Tugas Sie Artikan Bab 5

JARINGAN ANALISIS LINIER 51

Seperti terlihat pada gambar berikutnya, menggabungkan dua paralel hasil saat ini sumber dalam

sumber 1A, dan menggabungkan dua hasil paralel resistor dalam 1Ω resistensi.

Lain transformasi sumber dilakukan pada sumber arus dan resistor secara paralel sebagai

ditunjukkan pada gambar berikutnya.

52

Page 23: Tugas Sie Artikan Bab 5

Kedua sumber tegangan digabungkan, sehingga sumber 5V. Menggunakan pembagi tegangan

memberikan

V O=5( 44+1 )=4V

KETERANGAN :

KELOMPOK 3 TUGAS TRANSLATE BAB III

DENGAN KELOMPOK:

OKY WELIANTON R. :TRANSLATE DARI HAL 35-44

SURYO WIBOWO: TRANSLATE DARI HAL. 31-34, DAN 45-52

KETUA GRUP ADALAH :

OKY WELIANTON RAMADHANI

53