Pengertian Teorema Thevenin : Rumus dan Cara Menghitung

Empat Pilar – Pengertian Teorema Thevenin : Rumus dan Cara Menghitung. Dalam artikel ini, kita akan membahas mendalam tentang ‘Pengertian Teorema Thevenin, Rumus dan Cara Menghitung’. Pelajari lebih lanjut tentang teorema penting ini dalam rangkaian listrik.

Thevenin’s Theorem, atau dalam Bahasa Indonesia dikenal dengan Teorema Thevenin, adalah konsep penting dalam teknik listrik dan elektronik.

Kita akan memulai perjalanan kita dengan mengupas tuntas pengertian, rumus, dan cara menghitungnya.

Sebagai pembaca, Kalian akan memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana teorema ini digunakan dalam praktek sehari-hari.

Pengertian Teorema Thevenin

Teorema Thevenin adalah suatu prinsip dalam bidang elektronika yang digunakan untuk menyederhanakan suatu rangkaian yang kompleks menjadi rangkaian yang lebih sederhana.
Caranya adalah dengan menciptakan sebuah rangkaian pengganti yang terdiri dari sumber tegangan yang terhubung secara seri dengan resistansi yang setara.

Teorema Thevenin memiliki manfaat yang signifikan ketika diterapkan dalam analisis rangkaian yang berkaitan dengan daya atau sistem baterai, serta rangkaian interkoneksi yang dapat mempengaruhi satu rangkaian dengan rangkaian lainnya.

Bunyi Teorema Thevenin

Pernyataan dari teorema Thevenin adalah sebagai berikut:

• Setiap rangkaian linier yang terdiri dari beberapa sumber tegangan dan resistor dapat digantikan oleh sebuah sumber tegangan tunggal dan sebuah resistor yang terhubung secara seri.

Cara Menguraikan Rangkaian Linier dengan Perhitungan Teorema Thevenin

Setelah memahami Pengertian Teorema Thevenin, Nah untuk menguraikan sebuah rangkaian linear menjadi bentuk yang setara menggunakan teorema Thevenin, berikut adalah tahapan-tahapannya yang jelas. Kalian dapat mengikuti langkah-langkah ini saat mencoba menerapkannya pada sebuah rangkaian yang kompleks:

Pertama-tama, lepaskan resistor beban yang saat ini terhubung dalam rangkaian.

1. Lanjutkan dengan mengukur tegangan pada rangkaian yang terbuka tersebut. Tegangan ini disebut tegangan Thevenin atau VTH.
2. Setelah mendapatkan tegangan Thevenin, langkah berikutnya adalah melepas sumber arus listrik dari rangkaian dan menghubungkannya langsung dengan sumber tegangan.
3. Jangan lupa untuk menghitung resistansi yang ada dalam rangkaian tersebut. Resistansi ini disebut resistansi Thevenin atau RTH.
4. Gambar ulang rangkaian baru yang lebih sederhana. Gunakan tegangan sumber VTH dan resistor seri RTH dalam penggambaran ini. Kalian dapat merujuk ke teorema Thevenin PDF yang tersedia di internet untuk membuat gambaran yang benar.
5. Hubungkan kembali resistor beban yang sebelumnya telah dilepas. Sehingga membentuk rangkaian yang sederhana berdasarkan metode Thevenin.
6. Langkah terakhir adalah mencari arus listrik yang mengalir melalui resistor beban. Kalian dapat menerapkan rumus hukum Ohm untuk ini. IT = VTH / (RTH + RL). Setelah itu, rangkaian sudah dapat digunakan kembali dengan baik.

Dengan mengikuti tahapan-tahapan tersebut, Kalian dapat mengaplikasikan teorema Thevenin untuk menyederhanakan rangkaian linear dengan lebih mudah.

Contoh Soal Perhitungan Teorema Thevenin

Berikut ini adalah contoh soal mengenai perhitungan teorema Thevenin yang bisa Anda pelajari.

Contoh Soal:

Dalam rangkaian dengan sumber tegangan 48 V, terdapat empat resistor dengan nilai resistansi 14 Ω dan 6 Ω, serta satu resistor rangkaian terbuka dengan nilai 10 Ω. Resistor beban memiliki nilai 7 Ω. Coba hitung tegangan Thevenin (VTH), resistansi Thevenin (RTH), dan arus beban (IL) yang dihasilkan.

Diketahui:

V = 48 V
R1 = 14 Ω
R2 = 6 Ω
R3 = 10 Ω
RL = 7 Ω

Ditanyakan:

VTH, RTH, IL?

Jawab:

1. Lepaskan resistor beban terlebih dahulu.

2. Hitung arus (I) menggunakan rumus I = V/R:

I = 48 V / (14 Ω + 6 Ω)
I = 48 V / 20 Ω
I = 2,4 A

3. Selanjutnya, temukan tegangan utama yang terhubung langsung dengan sumber tegangan:

VTH = I * R1
VTH = 2,4 A * 14 Ω
VTH = 33,6 V

Jadi, VTH = 33,6 V

4. Hitung resistansi Thevenin (RTH), di mana resistor pada rangkaian terbuka merupakan komponen penting:

RTH = R2 || R3
RTH = (6 Ω * 10 Ω) / (6 Ω + 10 Ω)
RTH = 60 Ω / 16 Ω
RTH ≈ 3,75 Ω

Jadi, RTH ≈ 3,75 Ω

5. Selanjutnya, hubungkan kembali rangkaian Thevenin dengan VTH dan RTH yang telah ditemukan untuk menghitung arus beban (IL):

IL = VTH / (RTH + RL)
IL = 33,6 V / (3,75 Ω + 7 Ω)
IL = 33,6 V / 10,75 Ω
IL ≈ 3,12 A

Jadi, IL ≈ 3,12 A

Dengan demikian, tegangan Thevenin (VTH) adalah 33,6 V, resistansi Thevenin (RTH) adalah 3,75 Ω, dan arus beban (IL) adalah 3,12 A.

Perbedaan antara Teorema Thevenin dan Norton

Sudah memahami Pengertian Teorema Thevenin? Seleanjutnya Perbedaan antara Teorema Thevenin dan Norton adalah sebagai berikut:

1. Sumber yang Digunakan

Teorema Norton menggunakan sumber arus sebagai sumbernya. Ini berarti bahwa sirkuit ekivalen Norton terdiri dari sumber arus dalam rangkaian paralel dengan resistor ekivalen.

Di sisi lain, Teorema Thevenin menggunakan tegangan sebagai sumbernya. Dalam sirkuit ekivalen Thevenin, sumber tegangan ditempatkan dalam rangkaian seri dengan resistor ekivalen.

2. Susunan Resistor

Teorema Thevenin menggunakan susunan resistor secara seri dalam rangkaian ekivalennya. Hal ini berarti resistor ekivalen dalam sirkuit Thevenin ditempatkan secara berurutan.

Di sisi lain, Teorema Norton menggunakan susunan resistor secara paralel dalam sirkuit ekivalennya. Resistor ekivalen dalam sirkuit Norton terhubung secara paralel dengan sumber arus.

3. Hubungan Antara Teorema Thevenin dan Norton

Teorema Norton sebenarnya merupakan turunan dari Teorema Thevenin. Artinya, sirkuit ekivalen Norton dapat diperoleh dari sirkuit ekivalen Thevenin dengan menggantikan sumber tegangan dengan sumber arus yang sesuai.

4. Nilai Resistansi

Kedua teorema ini memiliki nilai resistansi yang sama. Dalam sirkuit ekivalen Thevenin dan Norton, resistor ekivalen memiliki nilai resistansi yang identik.

Dalam kesimpulannya, Teorema Thevenin dan Norton merupakan dua pendekatan yang berbeda namun setara dalam menganalisis dan menyederhanakan rangkaian listrik kompleks.

Teorema Thevenin menggunakan tegangan sebagai sumbernya dan susunan resistor seri, sementara Teorema Norton menggunakan arus sebagai sumbernya dan susunan resistor paralel.

Penutup

Secara keseluruhan, Teorema Thevenin memegang peran penting dalam memahami dan menganalisis rangkaian listrik kompleks.

Sebuah rumus yang elegan dan metode penghitungan yang sistematis telah mengubah cara kita melihat dan menyelesaikan permasalahan terkait rangkaian.

Semoga melalui artikel ini, Kalian dapat memahami pengertian Teorema Thevenin, serta rumus dan cara menghitungnya dengan lebih baik.

Mungkin pada awalnya, teorema ini tampak sulit atau rumit, tetapi dengan latihan dan penerapan yang konsisten, Kalian akan melihat betapa berharganya konsep ini dalam bidang teknik elektronik dan elektrikal.

Itu saja uraian yang bisa empatpilar.comberikan kepada kalian mengenai Pengertian Teorema Thevenin. Selamat belajar dan berinovasi!