Analisis Rangkaian Komplek

Bagaimana melakukan analisis rangkaian komplek? Persamaan yang digunakan dalam rangkaian paralel dan seri sangat berguna dalam menyelesaikan rangkaian komplek. Rangkaian komplek disini merupakan rangkaian campuran antara rangkaian seri dan paralel. Salah satu cara yang sering digunakan adalah bekerja dari rangkaian yang sederhana atau dimulai dari rangkaian seri murni atau paralel murni. Baiklah untuk memudahkan pembahasan, kita mulai aplikasikan pada sebuah contoh di bawah ini.


Analisis rangkaian dimulai dari resistor A dan B. Kedua resistor tersebut dapat diganti dengan satu buah resistor yang nilai yang mewakili keduanya. Pengubahan kedua resistor tersebut menggunakan prinsip paralel. Dengan memisalkan setiap resistor mempunyai nilai 10 ohm, nilai pengganti kedua resistor dapat dihitung sebagai berikut:



Dengan demikian pengganti resistor A dan B adalah 5 ohm. Resistor ini nantinya menjadi bagian dari rangkaian seri yaitu hambatan X, C, dan D. Arus yang melewati ketiga resistor adalah sama yaitu I. Ketiga hambatan tersebut dapat diganti dengan cara seri yaitu sebagai berikut:



Sehingga hasil akhir untuk resistor pengganti total adalah dalah 25 ohm. Seandainya suumber tegangan terdiri dari sebuah baterai yang mempunyai beda potensial 1.5 Volt. Arus yang mengalir dalam rangkaian dapat dihitung dengan persamaan ohm yaitu:


Marilah sekarang kita analisis balik, bagaimana cara menentukan arus dan tegangan masing-masing pada setiap resistor? Rasanya kita perlu membalik posisi rangkaian di atas dalam hal urutannya. Dari rangkaian terakhir kita mengetahui bahwa arus total rangkaian (I) mempunyai nilai 0.06A. Mundur kerangkaian yang ditengah, ternyata arus ini adalah arus yang melewati setiap resistor karena ketiga resistor X, C, dan D adalah seri. Sehingga kesimpulan yang diperoleh adalah arus di X, C, dan D adalah sama 0.06A. Sekarang bagaimana dengan tegangan ketiganya yaitu X, C, dan D? Tentunya ketiga dapat dihitung dengan persamaan hukum ohm:




Sekarang kita mundur kembali ke rangkaian paling kiri. Perhatikan bahwa resistor X, merupakan pengganti dari resistor A dan B. Kedua resistor ini terangkain secara paralel, akibatnya keduanya akan memiliki beda potensial yang sama yaitu sebesar 0.3V. Hasil ini tentunya memudahkan kita dalam menghitung arus pada rangkaian A dan B yaitu sebagai berikut:



Secara keseluruhan analisis rangkaian komplek di atas cukup menggunakan persamaan hukum ohm dan sifat rangkaian seri dan paralel. Tetapi lebih jauh lagi, beberapa rangkaian komplek tidak mudah untuk diselesaikan dengan hukum ohm dan sifat rangkaian seri-paralel, membutuhkan analisis hukum kekekalan energi dalam rangkaian yang sering dikenal sebagai hukum Kirchof.

Post a comment