167
2. Teori Thevenin dan Norton
Sebuah rangkaian atau jaringan linear, aktif dan resistif yang mengandung satu atau lebih sumber tegangan atau sumber arus dapat diganti dengan satu sumber
tegangan dan satu resistan seri Theorema Thevenin atau satu sumber arus dan satu resistan parallel Theorema Norton. Tegangannya disebut sebagai tegangan
pengganti U
T
dan sumber arusnya disebut sumber arus penggnati I
T
sedang kedua resistannya sama.
Teori Thevenin dan Norton hanya diterapkan untuk rangkaian dua terminal, yang terdiri dari elemen resistan dan sumber tegangan konstan.
Teori Thevenin
Gambar 4.2 Rangkaian aktif dua Terminal Menurut Thevenin, sebuah rangkaian aktif dua terminal dapat diganti dengan sebuah
sumber tegangan U
T
dan Resistan R
T
yang terhubung seri Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Sirkit ekivalen Thevenin
Di unduh dari : Bukupaket.com
168
mana U
T
merupakan tegangan sirkit terbuka dari rangkaian dua terminal Uab dan R
T
merupakan resistansi total dilihat dari terminal a-b ketika sumber tegangan dari rangkaian dua terminal tersebut dihubung singkat.
Teori Norton
Dan menurut Norton, sebuah rangkaian dengan dua terminal dapat diganti dengan sebuah sumber arus konstan I
T
dan sebuah resistan paralel R
T
.
Gambar 4.4 Sirkit Ekivalen Norton Di mana I
T
merupakan arus hubung singkat yaitu arus ketika terminal a-b dihubung singkat dan R
T
merupakan resistansi total dilihat dari terminal a-b ketika sumber tegangan dari rangkaian dua terminal tersebut dihubung singkat.
Contoh 1: Tentukan sirkit ekivalen thevenin dan norton, dari suatu rangkaian aktif dua terminal
yang memiliki dua resistor R1=10 ohm, R2=30 ohm, dan Us = 12V, seperti gambar berikut.
Di unduh dari : Bukupaket.com
169
Solusi: Menurut thevenin, sebuah rangkaian dua terminal dapat diganti dengan sebuah
sumber tegangan U
T
, yaitu tegangan sirkit terbuka pada terminal a-b dan Resistan R
T
, yang terhubung seri, di mana R
T
adalah resistansi total ketika Us dihubung singkat R
1
R
2
. Sirkit ekivalen thevenin adalah:
Di mana:
V x
Us x
R R
R U
T
9 12
30 10
30
2 1
2
5 ,
7 30
10 30
10
2 1
2 1
x R
R xR
R R
T
Menurut Norton, sebuah rangkaian dengan dua terminal dapat diganti dengan sebuah sumber arus konstan I
T
dan sebuah resistan paralel R
T
. Di mana I
T
merupakan arus hubung singkat yaitu arus ketika terminal a-b dihubung singkat dan R
T
merupakan resistansi total dilihat dari terminal a-b ketika sumber tegangan dari rangkaian dua terminal tersebut dihubung singkat
Sirkit ekivalen Norton:
Di mana
Di unduh dari : Bukupaket.com
170 A
R Us
I
T
2 ,
1 10
12
1
5 ,
7 30
10 30
10
2 1
2 1
x R
R xR
R R
T
Contoh 2: Tentukan sirkit ekivalen thevenin, dari suatu rangkaian aktif dua terminal, seperti
gambar berikut.
Solusi: Rangkaian ekivalen thevenin:
Di mana:
5
3 6
3 6
3x RT
Tegangan pengganti Thevenin : UT = 10 V
Sedangkan rangkaian pengganti Nortonthevenin adalah sebagai berikut :
Di unduh dari : Bukupaket.com
171
a Rangkaian pengganti Thevenin:
b Rangkaian Pengganti Norton:
Untuk menentukan besarnya sumber arus konstan pada rangkaian pengganti Norton dapat dilakukan sebagai berikut. Hubung singkat terminal ab pada rangkaian
pengganti Thevenin. Sehinga kita dapat menghitung arus yang mengalir pada rangkaiannya yaitu : I = 10 5 = 2 A. Arus sebesar 2 A ini adalah sumber arus
konstan untuk rangkaian pengganti Norton. Tugas: Gunakan Teori Thevenin dan Norton untuk menentukan arus yang mengalir
pada resistor 5 ohm dalam sirkit beriku
Di unduh dari : Bukupaket.com
172
3. Transfer Daya maksimum
Kategori