contoh soal tegangan thevenin yang dihitung dengan metode loop

Pada rangkaian di bawah ini hitung:

a.       Rangkaian  setara Thevenin antara titik a dan  b.

b.   Bila pada keluaran di pasang hambatan beban 5Ω, tentukan besar jatuh tegangan.

c.   Tentukan besar hambatan beban agar arus yang mengalir 0,2 mA.

Jawaban :

A.               

Loop 1

E₁ + I₁R₁ + I₃ (R₂ + R₃)= 0

10 + 5 I₁ + 5 I₃ = 0

10 + 5 I₁ + 5 ( I₁+I₂) = 0

10 + 5 I₁ + 5 I₁ + 5 I₂ = 0

10 + 10 I₁ + 5 I₂ = 0 …………….. ①

Loop 2

-E₂ + I₂ R₄ + I₃ (R₂+R₃) = 0

-5 + 15 I₂ + 5 I₃ = 0

-5 + 15 I₂ + 5 I₁ + 5 I₂ = 0

-5 + 5 I₁ + 20 I₂ = 0 ………………. ②

Eliminasi antara ① dan ②

10 I₁ + 5I₂ = -10       X 1     10 I₁ + 5 I₂ = -10        

5 I₁ + 20 I₂ = 5    -    X 2     10 I₁ + 40 I₂ = 10    -

                                               -35 I₂  = -20

                                                     I₂ = 0.57 A

10 I₁ + 5 I₂ = - 10

10 I₁ + 5 (20/35  ) = -10

10 I₁ = - 10 - 20/7

10 I₁ = - 12,8

I₁ = 1,28 A

Mensubstitusikan I₁ dan I₂ untuk mendapatkan I₃

I₃ = I₁  +  I₂

I₃ = 1,28 + 0,57

I₃ = 1.86 A

Tegangan Thevenin  (ξ_TH ) = V_AB

                                            = I₃.R₃

                                            = 1,86 . 2   = 3,72 volt

Hambatan Thevenin ( R_TH  )

R_TH      = ((R₁//R₄)+R₂)//R₃

            = (3,75+3) // 2

            = 6,75//2

            = 1,543 Ω

B.              Besar jatuh tegangan bila pada keluaran di pasang hambatan beban 5 Ω

V = (rth/(rth+rl)) .ξ_TH

= (1,543/(1,543+5)) 3,72

= (1.543/6.543) 3.72

= 0,877 V

C.              Besar hambatan beban agar arus yang mengalir 0,2 mA

I = ξ_{TH /(rth+rl)} 

 0,2 X 10^-3 = 3.72/(1.543+5)

1,543 + R_L =  0,2 X 10^-3/3.72

1,543 + R_L = 18600

R_L = 18598,457 Ω

Kelompok 6 :

Kelas / Off : A/C 2011

·        Alimah Nuryanti

·        Amalia Dini

·        Nila Mutia Dewi

·         Yonli Zhana Nurlila