Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan Atau Voltage Divider : Pembahasan Lengkap

Empat Pilar – Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan Atau Voltage Divider : Pembahasan Lengkap. Pelajari cara menghitung dan merancang rangkaian pembagi tegangan atau voltage divider dengan panduan lengkap ini yang mencakup rumus, contoh, dan tips praktis.

Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan Atau Voltage Divider adalah salah satu konsep dasar dalam elektronika yang sangat penting untuk dikuasai.

Dalam artikel ini, kita akan membahas berbagai aspek pembagi tegangan, mulai dari rumus dasarnya hingga penerapannya dalam rangkaian yang lebih kompleks.

Pembagi tegangan atau voltage divider adalah konsep yang erat kaitannya dengan hukum Ohm, yang menyatakan bahwa tegangan (V) di sekitar komponen dalam rangkaian listrik adalah sama dengan arus (I) yang mengalir melalui komponen tersebut dikalikan dengan resistansi (R) komponen tersebut.

Mengenal Rangkaian Pembagi Tegangan Atau Voltage Divider

Pembagi tegangan adalah konsep dasar yang perlu dikuasai dalam merancang sirkuit elektronik.

Rangkaian pembagi tegangan digunakan untuk menghasilkan level tegangan yang berbeda dari sumber tegangan yang sama. Meskipun arusnya tetap sama karena menggunakan rangkaian seri.

Pembagi tegangan, atau sering disebut sebagai pembagi potensial, merupakan rangkaian pasif sederhana yang memanfaatkan efek tegangan yang dijatuhkan pada komponen yang dihubungkan secara seri.

Aturan rangkaian seri menyatakan bahwa tegangan total sama dengan jumlah penurunan tegangan individu.

Salah satu contoh paling dasar dari pembagi tegangan adalah potensiometer, yaitu resistor variabel dengan kontak geser.

Dengan menerapkan tegangan pada terminalnya, kita dapat menghasilkan tegangan output sebanding dengan posisi mekanis kontak geser.

Selain potensiometer, pembagi tegangan juga dapat dibuat menggunakan resistor biasa, kapasitor, dan induktor.

Hal utama yang perlu dipahami dalam pembagi tegangan adalah:

• Pembagi tegangan digunakan untuk mengurangi nilai tegangan yang besar menjadi nilai yang lebih kecil.
• Rangkaian pembagi tegangan memberikan tegangan keluaran yang merupakan pecahan dari tegangan masukan yang dapat dihitung menggunakan rumus.
• Rangkaian pembagi tegangan membagi nilai tegangan tunggal menjadi beberapa nilai keluaran.

Rumus/Persamaan Pembagi Tegangan (Voltage Divider)

Nah masih dalam pembahasan Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan, selanjutnya cara kerja Aturan Pembagi Tegangan sangat simpel, yakni tegangan input akan dibagi secara proporsional sesuai dengan nilai resistansi dua resistor yang disusun secara seri.

Rumus untuk menghitung tegangan output pada rangkaian pembagi tegangan adalah

Vout = Vin x (R1 / (R1+R2)).

Berikut ini beberapa contoh perhitungan pada rangkaian pembagi tegangan yang dapat digunakan saat merancang suatu rangkaian elektronik untuk mendapatkan tegangan yang diinginkan :

1. Contoh Kasus 1

Contohnya, jika kita memberikan tegangan input sebesar 9V pada rangkaian pembagi tegangan dengan nilai R1 sebesar 1000 Ohm dan R2 sebesar 220 Ohm, berapakah tegangan output pada R1 yang akan kita dapatkan?

Diketahui:

Vin = 9V
R1 = 1000 Ohm
R2 = 220 Ohm
Vout = ?

Penyelesaian:

Vout = Vin x (R1 / (R1+R2))
Vout = 9 x (1000/(1000+220))
Vout = 9 x (1000/1220)
Vout = 9 x 0,82
Vout = 7,38 Volt

Jadi, tegangan output dari rangkaian pembagi tersebut adalah 7,38 Volt.

2. Contoh Kasus 2

Ketika merancang suatu rangkaian elektronika, kita ingin mendapatkan tegangan 2,5V dari tegangan input 9V dengan menggunakan rangkaian dasar pembagi tegangan.
Berapakah nilai R1 dan R2 yang diperlukan untuk mendapatkan tegangan yang diinginkan?

Diketahui:

Vin = 9V
Vout = 2,5V
R1 = ?
R2 = ?

Penyelesaian:

Langkah pertama yang harus dilakukan adalah menentukan total nilai R yang diinginkan, misalnya 1000 Ohm atau R = R1 + R2 = 1000 Ohm.

Perlu diketahui bahwa rasio R1:R2 sama dengan rasio Vout:Vin. Dalam kasus ini, Vout = 2,5V, maka rasio Vout:Vin = 2,5V/9V = 0,28.

Oleh karena itu, perbandingan rasio R1:R2 juga harus 0,28. Karena total nilai R yang ditentukan adalah 1000 Ohm, maka perbandingannya adalah R1/1000 = 0,28. Sehingga, didapatkan hasil R1 = 280 Ohm.

Untuk mendapatkan nilai R2, cukup dengan melakukan pengurangan, yaitu 1000 Ohm – 280 Ohm = 720 Ohm.

Jadi, nilai R1 dan R2 yang diperlukan adalah:

• R1 = 280 Ohm
• R2 = 720 Ohm

Titik Penyadapan Tegangan dalam Rangkaian Pembagi Tegangan

Setelah memahami Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan, Nah dalam sebuah rangkaian, seringkali dibutuhkan beberapa titik keluaran tegangan yang berbeda.

Oleh karena itu, rangkaian pembagi tegangan sering digunakan dengan memasang beberapa hambatan secara seri untuk mendapatkan tegangan yang berbeda sesuai kebutuhan.

Pada gambar di atas, terlihat sebuah rangkaian seri dengan empat hambatan yang terhubung dengan sumber tegangan.

Terdapat beberapa titik sadap tegangan yang berbeda, yaitu A, B, C, D, dan E.

Resistansi total pada rangkaian seri dapat dihitung dengan menjumlahkan seluruh nilai resistansi dari setiap hambatan.

Pada gambar di atas, nilai total resistansi adalah 26K Ω. Sementara itu, tegangan individu yang turun melintasi setiap hambatan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan VR1 = VAB, VR2 = VBC, VR3 = VCD, dan VR4 = VDE.

Level tegangan pada setiap titik sadap diukur dengan memperhatikan ground (0V). Oleh karena itu, level tegangan pada titik D akan sama dengan VDE, dan level tegangan pada titik C akan sama dengan VCD + VDE.

Artinya, tegangan pada titik C adalah jumlah dari dua penurunan tegangan pada R3 dan R4.

Pembagi Tegangan Negatif dan Positif

Sudah paham Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan? Lalu dalam rangkaian pembagi tegangan sederhana, semua titik keluaran tegangan diacu pada titik ground (tegangan nol) yang sama, tetapi kadang-kadang diperlukan untuk menghasilkan tegangan positif dan negatif dari suplai tegangan sumber tunggal.

Sebagai contoh, level tegangan yang berbeda dari PSU komputer, seperti -12V, +3.3V, +5V, dan +12V, sehubungan dengan terminal ground referensi umum.

1. Contoh Soal

Dengan menggunakan hukum Ohm, tentukan nilai resistor R1, R2, R3, dan R4 yang diperlukan untuk menghasilkan level tegangan -12V, +2V, +6V, dan +12V jika daya total yang disuplai ke rangkaian pembagi tegangan tanpa beban adalah 24 volt DC, 60 watt.

Pada contoh pada gambar di atas, titik referensi ground atau tegangan nol telah dipindahkan untuk menghasilkan tegangan positif dan negatif yang diperlukan, tetapi jaringan pembagi tegangan di seluruh suplai tetap dipertahankan.

Oleh karena itu, keempat tegangan diukur sehubungan dengan titik referensi umum ini, sehingga titik D berada pada potensial negatif yang diperlukan yaitu -12V sehubungan dengan ground.

Kesimpulan

Demikianlah pembahasan lengkap mengenai rumus dan rangkaian pembagi tegangan atau voltage divider.

Melalui penjelasan yang telah disampaikan, diharapkan pemahaman mengenai konsep, rumus, dan penerapan voltage divider dalam berbagai situasi elektronik semakin jelas.

Dengan menguasai prinsip dasar pembagi tegangan, kita dapat mengaplikasikannya dalam rangkaian elektronik yang lebih kompleks guna mencapai tujuan yang diinginkan.

Teruslah belajar dan eksplorasi lebih dalam mengenai dunia elektronika, karena setiap pengetahuan yang didapat akan membuka peluang lebih besar untuk mengembangkan inovasi dan teknologi.

Itu saja yang bisa empatpilar.com bahas buat kalian mengenai Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan. Terima kasih