Rangkaian Orde Satu - Respons Transien Rangkaian Orde 1, Lecture notes of Electrical Engineering

Download Rangkaian Orde Satu - Respons Transien Rangkaian Orde 1 and more Lecture notes Electrical Engineering in PDF only on Docsity!

RESPONS TRANSIEN RANGKAIAN ORDE 1

Pengantar Analisis Rangkaian

TUJUAN PEMBELAJARAN

❖ Mengenal respons natural rangkaian Orde 1

❖ Mengenal gejala transien pada respons step

rangkaian orde 1 dengan R dan C

❖ Mengenal respons natural dan respons paksa pada

respons step rangkaian RC

RANGKAIAN DENGAN RESPONS NATURAL Rangkaian RC Rangkaian RL Energi tersimpan pada kapasitor yang ditandai dengan adanya tegangan (awal) V 0 Energi tersimpan pada induktor yang ditandai dengan adanya arus (awal) I 0

RESPONS NATURAL RANGKAIAN RC Pada rangkaian berikut, saklar telah terhubung lama ke sumber tegangan dan pada t= 0 diputuskan Sesaat sebelum diputuskan, tegangan kapasitor V C sama dengan tegangan sumber VS

RESPONS NATURAL RANGKAIAN RC RekCek t C R S v v v Ve − = = = Tegangan dan arus pada rangkaian untuk t> 0 RekCek t S R C e R V i i − =− = Untuk t> 0 , Rangkaian menjadi

RESPONS NATURAL RANGKAIAN RC

• Respons rangkaian RC tanpa sumber bebas (t> 0 ) ini merupakan respons natural
• Bentuk respons arus dan tegangan natural hanya ditentukan oleh nilai elemen rangkaian R ek dan C ek RekCek t C R S v v v Ve − = = = RekCek t S R C e R V i i − =− =
• Tegangan awal V S hanya menentukan magnituda dan tidak menentukan bentuk responsnya
• Besar tegangan dan arus fungsi waktu ternormalisasi nilai awal RekCek t S e V v − = RekCek t s e R V i − =

RESPONS NATURAL RANGKAIAN RL Untuk t= 0 maka rangkaian menjadi

RESPONS NATURAL RANGKAIAN RL t L R L R S ek ek i i I e − = = Arus dan tegangan pada rangkaian untuk t> 0 t L R R S ek ek v I R e − = Untuk t> 0

KONSTANTA WAKTU PADA RESPONS NATURAL Respons rangkaian RC dan RL tanpa sumber bebas mengikuti bentuk (ternormalisasi) dengan  t e Y y − = 0 ek ek = RC untuk rangkaian RC ek ek R L  = untuk rangkaian RL Y Besaran arus atau tegangan 0 Y Besaran Y saat awal atau t= 0

Fungsi (^)  untuk beberapa nilai  1 , 2 , 5 , dan 10 s t e −  t e − t ( s )

KEADAAN MAPAN RESPONS NATURAL ✓ Respons natural semakin lemah dengan pertambahan waktu. ✓ Keadaan saat perubahan oleh respons natural dapat diabaikan disebut keadaan mapan (pada t besar) ✓ Pada rangkaian tanpa sumber saat keadaan mapan: ➢ kapasitor akan tampak sebagai rangkaian terbuka ➢ induktor akan tampak sebagai hubung singkat

RESPONS STEP RANGKAIAN ORDE 1

➢ Sumber tegangan atau arus DC yang dihubungkan/

diberikan tiba-tiba disebut sebagai “step” (anak

tangga).

➢ Sumber tegangan dihubungkan pada rangkaian RC

atau RL

➢ Respons step terdiri dari arus atau tegangan yang

timbul ketika energi diserap oleh induktor atau

kapasitor.

RESPONS STEP RANGKAIAN RC Pada saat t= 0 saklar dipindahkan pada sumber tegangan V S. Rangkaian menjadi:

KVL pada rangkaian: RESPONS STEP RANGKAIAN RC Pada saat t= 0 saklar dipindahkan pada sumber tegangan V S. Rangkaian menjadi: − ++ = 0 S R C Vv v