St. Uswah Nur Purnamasari_1212041027

5/20/2018 St. Uswah Nur Purnamasari_1212041027

1/8

RANGKAIAN SETARA THEVENIN-NORTON

Kelompok VI.B

St. Uswah Nur Purnamasari

Taufik, Sri Wahyuni Syab, Yuhlisa Hasliana

FISIKA 2012

AbstrakTelah dilakukan praktikum tentang rangkaian setara Thevenin-Norton. Praktikum ini bertujuan

untuk melakukan pengukuran tegangan Thevenin, hambatan Thevenin dan arus Norton dari rangkaiansederhana dan menyelidiki pengaruh beban terhadap tegangan dan kuat arus output dengan

menggunakan teorema Thevenin-Norton. Pengumpulan data pertama dilakukan dengan mengubahtegangan sumber dengan selang 2V dan data kedua diperoleh dengan cara memanipulasi teganganoutput dengan selang 0.5V. berdasarkan hasil analisis data dapat disimpulkan bahwa. Ketika tegangansumber dinaikkan maka tegangan Thevenin dan arus Norton juga akan meningkat dan ketika teganganoutput dinaikkan maka arus Norton akan menurun.Kata kunci: Tegangan Thevenin, arus Norton dan hambatan Thevenin.

A.Metode Dasar

Dengan menggunakan

rangkaian setara, kita dapat melakukan

pengukuran pada masukan dan

keluaran suatu piranti elektronik tanpa

mengetahui rangkaian di dalamnya.

Ada dua bentuk dasar rangkaian setara,

yakni rangkaian setara Thevenin dan

rangkaian setara Norton. Rangkaian

setara Thevenin menggunakan sumber

tegangan tetap yakni suatu sumber

tegangan ideal dengan tegangan

keluaran yang tidak berubah,

berapapun besarnya arus yang diambil

darinya. Rangkaian setara Norton

menggunakan sumber arus tetap yang

dapat menghasilkan arus tetap,

berapapun besar hambatan yang

dipasang pada keluarannya (sutrisno,

1986: 1-2)

Tegangan Thevenin

didefinisikan sebagai tegangan yang

melewati terminal beban saat hambatan

beban terbuka. Teorema Thevenin

merupakan alat bantu aplikatif dalam

dunia elektronika. Teorema ini tidak

hanya menyederhanakan perhitungan,

tetapi juga memungkinkan kita untuk

menjelaskan operasi rangkaian yang

tidak mampu dijelaskan hanya dengan

menggunakan persamaan kirchoff

(Haris. Dkk, 2008: 39-40).

Secara istilah hambatan

Thevenin sama dengan hambatan

Norton. Namun, secara posisi hambatan

Thevenin selalu seri dengan sumber

tegangan, sedangkan hambatan Norton

selalu parallel dengan sumber arus

(Tim Elektronika Dasar, 2013: 3).

B.Identifikasi Variable


2/8

1. Data pertama

Variable manipulasi: tegangan

sumber

Variable kontrol :

hambatan

Variable respon : tegangan

dan arus Norton

2. Data kedua

Variable manipulasi : tegangan

output

Variable kontrol :

hambatan

Variabel respon : arus

C.Defenisi Fariabel

Tegangan sumber adalah

perbedaan potensial dari

sumber listrik.

Tegangan output adalah beda

potensial dari potensiometer Tegangan thevenin adalah

tegangan yang melewati

resistor saat hambatan beban

terbuka.

Resistor adalah komponen

yang digunakan untuk

menahan arus listrik.

Arus listrik adalah banyaknya

muatan listrik yang mengalir

dalam suatu rangkaian

D.Alat dan Bahan

1. Resistor 3 buah

2. Potensiometer, 1 buah

3. Power Supply 012 Vdc, 1 buah

4. Volmeter 010 Vdc, 1 buah

5. Amperemeter 01 Adc, 1 buah

6. Papan Kit, 1 buah

7. Kabel Penghubung

E.

Prosedur Kerja

1. Mencatat spesifikasi masign-

masing komponen yang digunakan

2. Membuat rangkaian seperti gambar

berikut di atas papan kit yang telah

disediakan

3. Mengatur tegangan sumber sebesar

2V lalu mengukur tegangan

rangkaian buka (Voc) antara titik A

dan B tanpa beban RL dan arus

hubung singkat (ISC) dengan

menempatkan sebuah ammeter

melintasi A-B (VOC dan ISC tidak

diukur bersamaan).

4. Mengukur besaran resistansi total

rangkaian dengan melepas power

supply (rangkaian dihubungsingkat

pada posisi sumber dan tanpabeban)

5. Melakukan langkah 3 untuk

sumber 4V, 6V, 8V, 10V dan 12V.

V

+

_

R

R

R

V

A

B


3/8

6. Memasang beban RLpada keluaran

rangkaian seperti gambar berikut

7. Mengatur potensiometer pada

posisi minimum dan mengukur

tegangan keluaran (VO) dan arus

beban (IL).

8.

Mengubah nilai RL hinggamaksimum. Mencatat nilai arus dan

tegangan setiap perubahan RL.

F.Data/Analisis Data

HASIL PENGAMATAN

Spesifikasi bahan

R1= 270 5%

R2= 4.700 5%

R3= 5.600 5%

RTH= 5.84 K

KEGIATAN 1

Table 1 hubungan antara perubahan

arus Norton dan tegangan

thevenin terhadap perubahan

tegangan sumber

NO Vs (volt) VTH (volt) IN(mA)

1. 2 1.68 0.27

2. 4 3.58 0.58

3. 6 5.44 0.89

4. 8 7.37 1.21

5. 10 9.07 1.51

6. 12 11.14 1.83

KEGIATAN 2

Table 2 hubungan antara arus beban terhadap

perubahan tegangan output

NO VO(volt) IL(mA)

1. 0.02 1.83

2. 0.52 1.72

3. 1.02 1.63

4. 1.52 1.55

5. 2.02 1.47

NO VO(volt) IL(mA)

6. 2.52 1.38

7. 3.02 1.31

8. 3.52 1.23

9. 4.02 1.16

10. 4.52 1.06

11. 5.02 0.99

12. 5.52 0.91

13. 6.02 0.82

14. 6.52 0.74

15. 7.02 0.66

16. 7.52 0.59

17. 8.02 0.48

18. 8.52 0.39

19. 9.02 0.31

20. 9.52 0.24

21. 10.02 0.15

KEGIATAN 1

Secara teori

Untuk VS2 volt

VTH=

+ VS

=4700

270+47002 volt

= 1.89 volt

% diff = | |x 100%

= |1.89 1.68 1.785 |100%= 12%

IN =

V

+

R

R

R

R


4/8

=1.89

5855.33

= 0.00032 A

= 0.32 mA

% diff = | |x 100%

= |0.32 0.27 0.295 |100%

= 17%

Untuk VS4 volt

VTH=

+ VS

=4700

270+47004 volt

= 3.78 volt

% diff = | |x 100%

= |3.78 3.58 3.68 |100%= 5%

IN =

=3.78

5855.33

= 0.00065 A= 0.65 mA

% diff = | |x 100%

= |0.65 0.58 0.615 |100%= 11%

Untuk VS6 volt

VTH=

+ VS

= 4700270+47006 volt

= 5.67 volt

% diff = | |x 100%

= |5.67 5.44 5.555 |100%

= 4%

IN =

=5.67

5855.33

= 0.00097 A

= 0.97 mA

% diff = | |x 100%

= |0.97 0.89 0.93 |100%

= 8%

Untuk VS8 volt

VTH=

+ VS

=4700

270+47008 volt

= 7.56 volt

% diff = |

|x 100%= |7.56 7.37 7.465 |100%= 2%

IN =

=7.56

5855.33

= 0.0013 A

= 1.3 mA

% diff = | |x 100%

= |1.3 1.21 1.255 |100%

= 7%

Untuk VS10 volt

VTH=

+ VS

=4700

270+470010 volt

= 9.46 volt

% diff = | |x 100%

= |9.46 9.07 9.265 |100%= 4%

IN =

=9.46

5855.33

= 0.00161 A


5/8

= 1.61 mA

% diff = | |x 100%

=

|

1.61 1.51

1.56 |100%

= 6%

Untuk VS12 volt

VTH=

+ VS

=4700

270+470012 volt

= 11.35 volt

% diff = |

|x 100%= |11.35 11.14 11.245 |100%= 2%

IN =

=11.35

5855.33

= 0.00193 A

= 1.93 mA

% diff = | |x 100%

= |1.93 1.83 1.88 |100%

= 5%


6/8

KEGIATAN 2

Grafik 1 hubungan antara tegangan dengan arus

y = -0.1652x + 1.8111R = 0.9995

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

0 2 4 6 8 10 12 14

tegangan

Arus


7/8

Secara teori

RTH = ( + )+ R3

=270 4700

270+4700+ 5600

= 255.33 + 5600

= 5855.33

= 5.855 K

Secara praktek

y = -0.1652x +1.8111

-m = -0.1652

m = 0.1652

m = 1

RL=1

=1

0.1652

= 6.053

% diff = | |x 100%

= |5.855 K 6.053 K5.954 K |100%

= 3%

G. Pembahasan

Pada percobaan unit pertama

ini dilakukan dua kegiatan yaitu

pertama untuk mengukur tegangan

Thevenin, hambatan Thevenin dan

arus Norton, kedua untuk menyelidiki

pengaruh beban terhadap tegangan

dan kuat arus output.

Kegiatan pertama dilakukan

dengan memanipulasi tegangan

sumber dengan selang 2V. pada

kegiatan ini bertujuan untuk

mengetahui besar tegangan Thevenin

dan besar arus Norton ketika

dilakukan manipulasi terhadap

tegangan sumber. Dari data terlihat

bahwa tegangan Thevenin dan arus

Norton akan semakin besar ketika

tegangan sumber diperbesar.

Nilai tegangan Thevenin secara

praktek tidak jauh berbeda dengan

nilai tegangan Thevenin secara teori.

Hal ini dapat dilihat dari persen

differensial untuk tegangan 2V, 4V,

6V, 8V, 10V dan 12V secara berturut-

turut yaitu 12%, 5%, 4%, 2%, 4% dan

2%. Perbedaan nilai teori dan praktek

disebabkan oleh voltmeter yang

digunakan saat mengukur besar

tegangan sumber terlalu sensitive

sehingga nilai tegangan sumber tidak

sesuai.

Nilai arus Norton yang

diperoleh secara teori dan praktek

juga tidak jauh berbeda karena persen

differensial yang diperoleh terbilang

cukup rendah yaitu 17%, 11%, 8%,

7%, 6% dan 5% untuk tegangan

sumber secara berturut-turut 2V, 4V,

6V, 8V, 10V dan 12V. perbedaan ini

disebabkan oleh alat ukur yang

digunakan untuk menghitung besar

tegangan sumber berbeda dengan alat

ukur yang digunakan untuk mengukur

arus Norton, sehingga perbedaan nilai

bisa terjadi karena tingkat ketelitian

dan kesensitifan alat berbeda.

Kegiatan kedua dilakukan

dengan memanipulasi besar tegangan

output yaitu tegangan yang dihasilkan

dari potensiometer. Kegiatan ini


8/8

bertujuan untuk mengetahui pengaruh

perubahan tegangan output terhadap

arus Norton, sehingga dapat diperoleh

nilai hambatan secara praktek.

Arus Norton yang diperoleh

dari percobaan akan semakin

berkurang ketika tegangan output

ditingkatkan. Dari grafik hubungan

antara tegangan output dengan arus

Norton diperoleh niai hambatan

sebesar 6.53 sedangkan secara teori

diperoleh 5.855 . Perbedaan ini

terjadi karena saat menentukan besar

tegangan outputnya sangat sulit

karena perubahan nilai tegangan

sangat mudah terjadi saat

poternsiometer diputar.

H. Kesimpulan

1. Tegangan Thevenin diperoleh

dengan menempatkan

voltmeter pada titik hambatan

beban yang parallel dengan

tegangan sumber. Arus Norton

diperoleh dengan

menempatkan ammeter pada

titik antara resistor ketiga dan

voltmeter yang seri dengan

tegangan sumber. Sedangkan

hambatan Thevenin diperoleh

dengan menghitung hambatan

yang dipakai yaitu dengan cara

menjumlahkan resistor ketiga

dengan hasil parallel resistor

pertama dan kedua.

2. Ketika hambatan beban

meningkat maka arus akan

menurun

DAFTAR PUSTAKA

Haris, dkk. (2008). Dasar-dasar

elektronika. Makassar:

badan penerbit UNM

Sutrisno. (1986). Elektronika,

teori dan penerapannya.

Bandung: penerbit ITB.

Tim elektronika dasar. (2013).

Penuntun praktikum

elektronika dasar 1.

Makassar: laboratorium

.elektronika dasar UNM

St. Uswah Nur Purnamasari_1212041027

Documents

Transcript of St. Uswah Nur Purnamasari_1212041027