Tugas Pendahuluan

 

MODUL 3

Hukum Ohm, Hukum Kirchoff, Mesh

1. Jelaskan pengertian Hukum Ohm dan tuliskan rumusnya beserta penjelasan setiap variabelnya!

Jawab :

Hukum Ohm menyatakan bahwa tegangan yang diberikan pada sebuah rangkaian listrik sebanding dengan arus yang mengalir melalui rangkaian tersebut dan berbanding terbalik dengan hambatan di dalam rangkaian tersebut. Dengan kata lain, jika tegangan dalam suatu rangkaian listrik meningkat, maka arus juga akan meningkat, selama hambatan tetap sama. Begitu juga sebaliknya, jika hambatan meningkat, arus akan menurun jika tegangan tidak berubah.

Rumus yang paling dikenal dari Hukum Ohm adalah:

$$V=I\times R$$

Di mana:

• V = Tegangan listrik (dalam Volt)
• I = Arus listrik (dalam Ampere)
• R = Hambatan (dalam Ohm)

2. Jelaskan pengertian Hukum Kirchhoff (KCL dan KVL) serta perbedaan keduanya!

Jawab :

A. Kirchhoff’s Current Law (KCL)

Hukum ini didasarkan pada prinsip kekekalan muatan listrik. Bunyi hukumnya adalah:
"Jumlah total arus yang masuk ke sebuah titik percabangan (node) sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik tersebut."

Secara matematis, KCL dinyatakan dengan:

B. Kirchhoff’s Voltage Law (KVL)

Hukum ini didasarkan pada prinsip kekekalan energi. Bunyi hukumnya adalah:

"Jumlah aljabar dari perubahan tegangan (beda potensial) di sekitar lintasan tertutup (loop) dalam suatu rangkaian adalah nol."

Secara matematis, KVL dinyatakan dengan:

atau,

3. Jelaskan pengertian metode analisis Mesh dalam rangkaian listrik!

Jawab:

Metode analisis Mesh adalah salah satu teknik dalam analisis rangkaian listrik yang digunakan untuk menentukan arus yang mengalir pada setiap loop (mesh) dalam rangkaian tertutup. Secara sederhana, mesh adalah loop kecil dalam rangkaian yang tidak mengandung loop lain di dalamnya. Metode ini biasanya digunakan pada rangkaian planar (rangkaian yang bisa digambar tanpa garis saling bersilangan).

Metode ini bekerja dengan asumsi bahwa setiap mesh memiliki arus sirkulasi sendiri, yang kita sebut sebagai Arus Mesh. Berikut konsep dasar dalam analisis mesh :

1. Prinsip Utamanya menggunakan KVL () pada setiap mesh.
2. Variabel yang dicari adalah arus mesh (i1, i2, ... in), bukan arus cabang yang sebenarnya. Arus cabang nantinya bisa ditentukan dari selisih atau jumlah arus mesh yang melewatinya.

3. Metode ini hanya bisa digunakan pada rangkaian planar (rangkaian yang dapat digambar di atas kertas tanpa ada kabel yang saling bersilangan/menumpuk).

4. Dengan menggunakan teorema mesh, berapa nilai tegangan pada RL?

Jawab :

Loop 1 :

 … (1)

Loop 2 :

 

 

 … (2) 

Loop 3 :

 

 

 

 

 … (3)

Subtitusi (3) ke (2) dan (1)

 

 

 

 … (4)

 

 

 … (5)

Eliminasi (4) dan (5)

 

 

 

5. Suatu rangkaian memiliki sumber tegangan 10V dan resistor 2kΩ.

    a. Hitung arus yang mengalir menggunakan Hukum Ohm!

    b. Jika arus diketahui 5 mA dan resistansi 1 kΩ, berapakah tegangannya?

Jawab :

a. Arus

 

b. Tegangan

Download file tugas pendahuluan di sini