Selamat Datang Dalam Tutorial Ini

1. SelamatDatangDalam Tutorial Ini

2. PetunjukDalammengikuti tutorial jarakjauhini, pertanyakanlahapakah yang disampaikanpadasetiaplangkahpresenmtasitelahsesuaidenganpendapatandasendiri. Mungkinsajaandaberpendapat lain; diskusikanlahdengantemankarenalayanan tutorial inibelumdapatdisajikansecarainteraktif.

3. Tutorial kali initentang“AnalisisRangkaianListrik di KawasanWaktu”disajikanolehSudaryatno Sudirhammelaluiwww.darpublic.com

4. Modul 5Model PirantiPasif(InduktansiBersama, Transformator)

5. 1. TeoriSingkat InduktansiBersama Induktansibersamamerupakaninduktansidariduakumparan yang salingmempengaruhisecaramagnetis. Fluksi magnet yang timbul di kumparanpertamatidakhanyamelingkupikumparanitusendirimelainkanjugamelingkupikumparankedua yang berdekatandengannya. Demikian pula sebaliknya, fluksi magnet yang timbul di kumparankedua, melingkupijugakumparanpertama. Jadi di kumparan-1 terdapatfluksilingkupolehfluksinyasendiri (kitasebut11) ditambahfluksilingkupolehpengaruhfluksi magnet kumparan-2 (kitasebut12); jadi total fluksilingkup di kumparan-1 adalah (11 +21). Demikian pula yang terjadi di kumparan-2; fluksilingkup di kumparan-2 adalah (22 +21). Tegangan yang timbul di masing-masingkumparanmenjadi Persamaaninidapatkitatulis

6. Mmenjukkanfaktorkoplingmagnetiknya. Jika medium magnetikadalah linier, makadankitadapatmenuliskan Tandadigunakanuntukmenampungkemungkinanbahwapengaruhmagnetikdarisuatukumparanterhadap yang lain bisapositifbisa pula negatif. Pengaruhitupositifjikafluksidarikumparan yang lain memperkuatfluksidarikumparan yang dipengaruhi (additive). Pengaruhitunegatifjikafluksidarikumparan yang lain memperlemahfluksidarikumparan yang dipengaruhi (substractive).

7. i2 i1 M + v2 _ + v1 _ L1 L2 L1=L2=10 mH ; M = 2 mH Konvensi Titik. Untukmenyatakanadanyapengaruh (kopling) positifdannegatif, kitamengguanakankonvensi titik (dot convention). Kita memberikan tanda titik di salah satu ujung di setiap kumparan dengan pengertian sebagai berikut: Arus i yang masukke ujung yang bertanda titik di salah satu kumparan, akan membangkitkankan tegangan berpolaritas positif pada ujung kumparan yang lain yang juga bertanda titik. Besar tegangan yang terbangkit adalah M di/dt. HubunganTegangandanArus. Dengankonvensititiktersebut di atas, hubunganarusdanteganganpadaduakumparan yang terkopelsecaramagnetikdapatkitaturunkan. Dalampenurunanhubunganini, untukmasing-masingkumparankitatetapmenggunakankonvensipasif. KoplingAditif. Diagram rangkaiandanpersamaanuntukinduktansibersamadengankoplingaditifadalahsebagaiberikut.

8. i2 i1 M + v2 _ + v1 _ L1 L2 KoplingSubstraktif. Diagram rangkaiandanpersamaanuntukinduktansibersamadengankoplingsubstraktifadalahsebagaiberikut. Perhatikanlah bahwa tanda titik terkait dengan keadaan nyata (arah lilitan) sedangkan referensi arus dan tegangan ditentukan tanpa dikaitkan dengan keadaan sebenarnya (kita ingat bahwa arah referensi arus dan tegangan tidak selalu sama dengan keadaan sebenarnya). Oleh karena itu tanda titik tidak saling terkait dengan referensi arus dan tegangan.

9. i2 i2 i1 i1 M M + v2 _ + v2 _ + v1 _ + v1 _ L1 L1 L2 L2 Berikut ini dua contoh lain penurunan hubungan tegangan dan arus dua kumparan yang terkopel magnetik. Perhatikanlah bahwa dalam penurunan persamaan di atas kita tetap mengikuti konvensi pasif untuk arus dan tegangan, sedangkan untuk pengaruh timbal balik dari kumparan, yang ditunjukkan oleh suku M di/dt, kita mengikuti konvensi titik.

10. Transformator Ideal Kumparan terkopel magnetik adalah prinsip dari transformator. Kumparan yang pertama disebut kumparan primer sedang yang kedua disebut kumparan sekunder. Dalam kenyataan, suatutransformator mengandung ketidak-sempurnaan misalnya fluksi bocor, rugi daya di belitan dan rugi daya dalam inti-nya, serta ketidak-linieran. Transformator yang akan kita bahas di sini adalah transformator ideal Kopling Sempurna. Pada transformator ideal kita menganggap bahwa kopling magnetik antar kumparan terjadi secara sempurna, artinya semua fluksi yang melingkupi kumparan primer juga melingkupi kumparan sekunder dan demikian pula sebaliknya. Jika jumlah lilitan di kumparan primer dan sekunder masing-masing adalah N1 dan N2 sedangkan arus masing-masing adalah i1 dan i2 maka berlaku Parameter a disebut perbandingan lilitan. Jika a > 1 (N1>N2) , kita mempunyai transformator penurun tegangan (step-down transformer) dan jika a < 1 (N1>N2) kita mempunyai transformator penaik tegangan (step-up transformer). Tanda + atau  tergantung dari arah referensi arus primer dan sekunder relatif terhadap referensi titik. Jika referensi arah arusdi kedua kumparanmenuju atau meninggalkanreferensi titik, kita berikan tanda+.

11. Rugi Daya Nol. Selain kopling sempurna, kita juga menganggap bahwa pada transformator ideal tidak ada rugi daya. Hal ini berarti bahwa daya yang diserap di kedua kumparan adalah nol.

12. i1 i2 M + v2 _ + v1 _ L1 L2 L1 = 2 mH, L2 = 4 mH M = 5 mH Soal, Solusi, danPenjelasan 2.1. Pada dua kumparan terkopel berikut ini, tegangan v1 = 25[sin1000t]u(t) V. Kumparan kedua terbuka. Tuliskanlah hubungan i-v kumparan terkopel ini dan carilah i1 dan v2. Solusi Kumparankeduaterbuka

13. 2.2. Jika pada soal nomer 1 yang diketahui adalah arus masukan, yaitu i1 = 2 [1 e2000 t ] u(t) A, carilah v2. Pada t = 1 s, berapakah v2 ? Solusi Dengankumparankeduatetapterbuka,

14. 2.3. Jika pada soal nomer 1 tegangan masukan tidak diketahui akan tetapi diketahui i1 = 2sin1000t u(t), carilah v1 dan v2. Solusi

15. 2.4. Pada transformator ideal, berapakah perbandingan jumlah lilitan kumparan primer dan sekunder yang diperlukan untuk mengubah tegangan 380cos314t V, ke 190cos314t V ? Solusi Padatransformator ideal:

16. 2.5. Carilah nilai efektif (rms) tegangan primer dan sekunder pada soal nomer 4.3.4. Perbandinganlah kedua nilai efektif ini! Bagaimanakah perbandingan nilai efektif arus? (Hasil ini selanjutnya dapat digunakan untuk menentukan nilai-nilai rms tanpa melalui pernyataan sinyal dalam fungsi t lagi). Solusi Kita akanmencariformulasiumumnilaiefektifsinyal sinus, yang kitatahubahwaperiodanyaadalah 2. Jadinilaiefektifsinyal sinus adalahnilaimaksimumnyadibagi2. Padatransformator ideal

17. 2.6. Berdasarkan hasil yang diperoleh pada pemecahan soal nomer 2.5, tentukanlah perbandingan jumlah lilitan transformator ideal yang diperlukan untuk menurunkan tegangan bolak-balik sinus 240 V rms menjadi 12 V rms. Jika resistor 50  dihubungkan pada sisi sekunder, hitunglah arus dan daya masukan di sisi primer. Solusi Penurunantegangan sinus dari 240 V rmske 12 V rms, memerlukantransformatordenganperbandinganjumlahlilitan: Jika resistor 50dihubungkan di sisisekunder, mengalirarusefektifsekunder Arus di sisi primer adalah

18. 2.7. Sebuah transformator ideal dengan keluaran ganda, mempunyai jumlah lilitan primer 1000. Lilitan sekunder berjumlah 1200 lilitan terbagi menjadi 3 bagian, masing-masing 200 lilitan, 400 lilitan dan 600 lilitan. Jika tegangan primer berbentuk sinus 220 V rms, tentukanlah nilai rms dari tiga macam tegangan yang diperoleh di belitan sekunder. Solusi Tigamacamtegangan yang dapatdiperoleh di sisisekunderadalah: Adakahnilaitegangan lain yang bisadiperoleh di belitansekunder?

19. TutorialModel PirantiPasif(InduktansiBersama, Transformator)SudaryatnoSudirham