Bahan Ajar Rangkaian Listrik

BAHAN AJAR

RANGKAIAN
LISTRIK I

Disusun Oleh:

BA HA N A JA R
Terbit satu kali dalam setahun. Bahan Ajar Fakultas Teknik diterbitkan dengan berbagai Jurusan, berisi tulisan

atau artikel ilmiah ilmu teknik

Diterbitkan oleh
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MALIKUSSALEH

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

A lamat
Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh
Jl. Cot Tengku Nie, Reuleut, Muara Batu,

Aceh Utara, P rovinsi Aceh

BAHAN AJAR

( JURUSAN TEKNIK ELEKTRO)

RANGKAIAN
LISTRIK I

Disusun Oleh:

ASRAN, ST,. MT

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MALIKUSSALEH

2014

BAHAN AJAR

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

TIM PENGELOLA BAHAN AJAR
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MALIKUSSALEH

PENASEHAT:
Ir. T. Hafli,. MT
Dekan Fakultas T eknik Universitas Malikussaleh

PENANGGUNG JAWAB:
Herman Fithra, S T,. MT

Pembantu Dekan I Bidang Akademik
Bustami, S.Si,. M.S i

Pembantu Dekan II Bidang Keuangan
Edzwarsyah, S T,. MT

Pembantu Dekan III Bidang Kemahasiswaan
S alwin, ST,. MT

Pembantu Dekan IV Bidang Kerjasama dan Informasi

KETUA PENYUNTING:
M. Ikhwanus, S T,. M. Eng
Ketua Jurusan T eknik Elektro
Misbahul Jannah, ST,. MT

Sekeretraris Jurusan T eknik Elektro

TATA USAHA DAN BENDAHARA:
Elizar, S . S os

Kepala Tata Usaha
Ismail, S T
Bendahara

SAMBUTAN
KETUA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MALIKUSSALEH

Dalam upaya peningkatan kualitas mutu pembelajaran sesuai
dengan Tri Dharma Perguruan Tinggi, salah satunya adalah
penyediaan bahan ajar Rangkaian Listrik I. Bahan ajar Rangkaian
Listrik I in i dibuat sebagai pegangan untuk dosen pengampu dan
mahasiswa dalam melaksanakan proses pembelajaran.

Bahan ajar Rangkaian Listrik I ini sangat penting sebagai salah
satu referensi untuk kemudahan dalam proses belajar mengajar untuk
mata kuliah pada Jurusan Teknik Elektro di Fakultas Teknik Unimal,
Bahan ajar ini semoga dapat memberikan manfaat bagi para pembaca.

Kepada sdri Asran, ST,. MT yang telah membuat bahan ajar ini
dan juga kepada semua pihak yang telah membantunya, kami ucapkan
terimakasih.

Reuleut, 24 Agustus 2014
Ketua JurusanTeknik Elektro
Fakultas Teknik Unimal,

M. Ikhwanus, ST,. M. Eng
Nip. 197109122003121001

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, atas
terselesaikannya bahan ajar kuliah Rangkaian Listrik I in i.

Bahan ajar ku liah ini d imaksudkan untuk membantu mahasiswa
dalam memahami mata kuliah Rangkaian Listrik I, materi yang dibahas
cenderung menambahkan latihan-latihan soal untuk menjadi bahan
latihan mahasiswa.

Akhirnya penulis mengucapkan terimakasih kepada pihak-pihak
yang telah membantu terselesaikannya bahan ajar in i.

Saran penulis dan kritikan untuk penyempurnaan dimasa
me ndat ang.

Lhokseumawe, 23 Agustus 2014
Penulis

Asran, ST,. MT
Nip. 197204152002121002

LAMPIRAN PENGESAHAN

1. a. Judul : Rangkaian Listrik I
b. Jenis : Bahan Ajar
c. Pada :
d. Waktu : Juni 2014

2. Identitas Penulis : Asran, ST,. MT
e. Nama Lengkap dan Gelar : 197204152002121002
f. NIP : Penata /IIIc
g. Golongan/Pangkat/ : Lektor
h. Jabatan Akademik : Teknik Elektro
i. Jurusan : Universitas M alikussaleh Lhokseumawe
j. Perguruan Tinggi : 1 Orang
k. Jumlah Penulis

Jurusan Teknik Elektro Disahkan Oleh :
Ketua, Penulis

M . Ihkwanus, ST,. M .Eng Asran, ST,. M T
Nip. 197109122003121001 Nip. 197204152002121002

This page is intentionallly left Blank

Daftar Isi

DAFTAR ISI

Sambutan Ketua Jurusan Teknik Elektro.......................................................................v
Kata Pengantar ..............................................................................................................vi
Lampiran Pengesahan ..................................................................................................vii
Daftar Isi ....................................................................................................................... ix
Silabus M ata Kuliah....................................................................................................xiii
Satuan Acara Pengajaran (Sap).................................................................................... xv

BAB 1. KONS EP RANGKAIAN LIS TRIK ............................................................1

1.1 Diskripsi Singkat .......................................................................................1
1.2 Tujuan Instruksional Khusus ....................................................................1
1.3 Penyajian...................................................................................................1

1.3.1. Definisi............................................................................................1
1.3.2. Arus Listrik.....................................................................................2
1.3.3. Tegangan .........................................................................................4
1.3.4. Energi ..............................................................................................5
1.3.5. Daya (P)..........................................................................................6
1.3.6. M acam Besaran Listrik Dan Satuannya..........................................6
1.4 Penutup......................................................................................................7
1.4.1. Bahan Diskusi Dan Tugas ..............................................................7
1.5 Daftar Pustaka.........................................................................................11

BAB 2. ELEMEN RANGKAIAN LIS TRIK..........................................................13

1.1 Diskripsi Singkat .....................................................................................13
1.2 Tujuan Instruksional Khusus ..................................................................13
1.3 Penyajian ................................................................................................13

2.3.1. Elemen Aktif...............................................................................13
2.3.2. Elemen Pasif ...............................................................................15
2.4. Elemen – Elemen Seri Dan Paralel ........................................................17
2.4.1. Resistor ( R )...............................................................................17

2.4.1.1. Resistor Hubungan Seri ................................................18
2.4.1.2.2. Resistor Hubungan Paralel.................................18

2.4.2. Kapasitor ( C ).............................................................................23
2.4.2.1. Kapasitor Hubungan Seri ..............................................25
2.4.2.2. Kapasitor Hubungan Paralel ..........................................26

2.4.3. Induktor (L)................................................................................27
2.4.3.2. Induktor Hubungan Seri................................................28
2.4.3.2.2. Induktor Hubungan Paralel ..............................29

2.6 Penutup...................................................................................................30
2.6.1.2. Bahan Diskusi Dan Tugas .............................................30

2.7. Daftar Pustaka........................................................................................32

ix

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

BAB 3. HUKUM – HUKUM DAS AR RANGKAIAN ..........................................33

3.1 Diskripsi Singkat .....................................................................................33
3.2 Tujuan Instruksional Khusus ..................................................................33
3.3 Penyajian.................................................................................................33

3.3.1. Hukum Ohm................................................................................33
3.3.2. Hukum Kirchoff (Ttg Arus, Kcl = Kirchhoff Current Law).....35
3.3.3. Hukum Kirchoff (Ttg Tegangan, Kvl = Kirchhoff

Voltage Law)...............................................................................37
3.4 Rangkaian Seri ........................................................................................41

3.4.1. Prinsp Pembagian Tegangan Pada Rangkaian Seri.....................41
3.5 Rangkaian Paralel ...................................................................................44

3.5.1 Pripsip Pembagian Arus Pada Rangkaian Paralel........................45
3.6 Penutup....................................................................................................46

3.6.1 Bahan Diskusi Dan Tugas ............................................................46
3.7 Daftar Pustaka.........................................................................................48

BAB 4. BILANGAN KOMPLEKS .........................................................................49

4.1. Diskripsi Singkat ....................................................................................49
4.2. Tujuan Instruksional Khusus .................................................................49
4.3. Penyajian................................................................................................49

4.3.1. Bilangan Kompleks .....................................................................49
4.3.1.1. Bentuk Polar Kedalam Bentuk Rectangular ..................50
4.3.1.2. Bentuk Rectangular Kedalam Bentuk Polar ..................51
4.3.1.3. Penjumlahan Dua Buah Bilangan Kompleks.................51
4.3.1.4. Pengurangan Dua Buah Bilangan Kompleks .................51
4.3.1.5. Perkalian Dua Buah Bilangan Kompleks.......................51
4.3.1.6. Pembagian Dua Buah Bilangan Kompleks ....................52

4.4. Penutup...................................................................................................53
4.4.1. Bahan Diskusi Dan Tugas ...........................................................53

4.5. Daftar Pustaka........................................................................................54

BAB 5. IMPED ANS I KOMPLEKS ........................................................................55

5.1. Diskripsi Singkat ....................................................................................55
5.2. Tujuan Instruksional Khusus .................................................................55
5.3. Penyajian................................................................................................55

5.3.1..Rangkaian Seri Rl ........................................................................55
5.3.2. Rangkaian Seri Rc.......................................................................56
5.4. Penutup...................................................................................................58
5.4.1. Bahan Diskusi Dan Tugas ...........................................................58
5.5. Rangkaian Seri Dan Paralel ...................................................................61
5.5.1. Rangkaian Seri ............................................................................61
5.5.2. Rangkaian Paralel .......................................................................61
5.5.3. Admitansi (Y) ............................................................................62
5.6. Daftar Pustaka........................................................................................62

x

Daftar Isi

BAB 6. BENTUK GELOMBANG BO LAK – BOLIK .........................................63

6.1. Diskripsi Singkat ....................................................................................63
6.2. Tujuan Instruksional Khusus .................................................................63
6.3. Penyajian................................................................................................63

6.3.1. Bentuk Gelombang Bolak - Balik ...............................................63
6.3.2. Nilai Rata-Rata Dan Nilai Effektif..............................................65
6.3.3. Harga Rata-Rata Dan Harga Effektif ..........................................66
6.3.4. Form Factor.................................................................................67
6.4. Penutup...................................................................................................67
6.4.1. Bahan Diskusi Dan Tugas ...........................................................67
6.5. Daftar Pustaka........................................................................................70

BAB . TEGANGAN DAN ARUS S INUS OIDAL................................................71

7.1. Diskripsi Singkat ....................................................................................71
7.2. Tujuan Instruksional Khusus .................................................................71
7.3. Penyajian................................................................................................71

7.3.1. Tegangan Dan Arus Sinusoidal...................................................71
7.3.2. Respons Sinusoidal .....................................................................73

7.3.2.1 Rl Seri ............................................................................73
7.3.2.2. Rc Seri...........................................................................74
7.3.2.3. Rlc Seri..........................................................................75
7.3.2.4. Rlc Paralel .....................................................................77
7.4. Penutup...................................................................................................79
7.4.2. Bahan Diskusi Dan Tugas ...........................................................79
7.5 Daftar Pustaka :......................................................................................82

BAB 8. METODE ANALIS IS RANGKAIAN .......................................................83

8.1 Diskripsi Singkat ....................................................................................83
8.2 Tujuan Instruksional Khusus .................................................................83
8.3 Penyajian................................................................................................83

8.3.1. Analisa Rangkaian M esh ............................................................83
8.3.2. Analisa Rangkaian Dengan M etode Tegangan Node

(M etode Simpul) .........................................................................91
8.3.3 M etode Superposisi.....................................................................98
8.3.4 Teorema Thevenin ....................................................................104
8.3.5. Teorema Norton........................................................................109
8.5 Daftar Pustaka......................................................................................114

xi

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I
This page is intentionallly left Blank

xii

Satuan Acra Pengajaran (SAP)

SILABUS MATA KULIAH

1. Identitas Perguruan Tinggi

a. Perguruan Tinggi : Universitas M alikussaleh Lhokseumawe

b. Fakultas : Teknik

c. Jurusan : Teknik Elektro

d. Program Studi : Teknik Elektro

2. Identitas Mata Kuliah : Rangkaian Listrik I
a. Nama M ata Kuliah : TEE 833
b. Kode M ata Kuliah : Wajib
c. Status M ata Kuliah : Teori
d. Sifat M ata Kuliah : Ada
e. Pratikum : Asran, ST,. MT
f. Dosen Pengampu : III
g. Semester : 3 SKS
h. Bobot SKS : 14 tatap muka + UTS dan UAS
i. Jumlah Pertemuan

3. Mata Kuliah Prasyarat
1). Dasar Teknik Elektro

4. Komponen Penilaian/Evaluasi
a. Kehadiran Perkuliahan, min 75 %
b. Tugas – Tugas parsial
c. Take home/Quis
d. UTS dan UAS

5. Kompetensi dan lingkup materi Perkuliahan

a. Setelah mengikuti mata kuliah rangkaian listrik sebagaimana yang disyaratkan
dalam ketentuan pelaksanaan kegiata akademik di Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas M alikussaleh, maka mahasiswa diharapkan :

M ahasiswa dapat memahami dasar rangkaian listrik, hukum-hukum
dasar rangkaian listrik, menerapkan konsep/hukum-hukum dasar tersebut
dalam analisis dan perhitungan rangkaian serta mampu membuktikan
kebenaran teori dasar rangkaian listrik, analisis dan karakteristik
rangkaian dengan benar.

xiii

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

6. Pokok – pokok materi Pembelajaran
1) Konsep dasar rangkaian
2) Elemen rangkaian listrik, Elemen seri dan paralel
3) Hukum – hukum rangkaian
4) Bilangan kompleks
5) Impedansi kompleks
6) Bentuk gelombang bolak –balik
7) Tegangan dan arus sinusoidal
8) M etode analisis rangkaian

7. Pendekatan Pembelajaran
Pelaksanaan pembelajaran dilakukan secara teoritis dan mahasiswa diharapkan
sebelum memulai perkuliahan sedah mempelajari pokok bahasan sebelumnya.
Pengajaran teoritis dilakukan secara klasikal/kelompok, dengan menggunakan
pendekatan metoda ceramah,diskusi dan presentasi kelompok.

8. Media Pembelajaran
M edia pembelajaran digunakan menurut sifat dan karakteristik materi perkuliahan
yang diajarkan, meliputi penggunaan Laptop, proyektor, white board.

9. Sumber Pustaka/Referensi :
1. “Teori dan Soal- soal Rangkaian Listrik“ edisi kedua, Joseph A.Edminister,

Ir.Sahat Pakpahan, Seri buku schum.1984.
2. M uhammad Ramdhani “Rangkaian listrik” thn. 2008 Penerbit Erlangga.
3. William H. Hayt, Jr,. Jack E. Kemmerly, Steven M . Durbin, 2005“Rangkaian

Listrik ”, edisi ke enam. Jilid 1 dan 2.Erlangga.
4. Joseph A. Edminister, 1983, “Electric Circuit”, M c-graw-Hill.
5. Irwin, J.D,. Basic Engineering Circuit Analisysi, 5th Ed. Upper Saddle River :

Prentice Hall International Inc,. 1996.
6. Johnson, D.E. et.al,. Electric Circuits Analysis, 3th Ed. Upper Saddle River,

Prentice Hall International, Inc,. 1997.
7. M ismail, Budiono, Rangkaian Listrik Jilid Pertama, Bandung, Penerbit ITB,

1995.
8. D. E Johnson, 1992,”electric Circuit Analisys”, Printice-Hall
9. Rj, Smitt, 1984, “Circuit Device ad System”, John Wiley & Son
10. W. Hayt, 1986, “Engineering Circuit Analisys”, M c-Graw-Hall

xiv Hal. xi s/d xxiv

Satuan Acra Pengajaran (SAP)

SATUAN ACARA PENGAJARAN (SAP)

M ata Kuliah : Rangkaian Listrik I
Kode M ata Kuliah : TEE 743
SK S : 3 (Tiga)
Waktu Pertemuan : 3 x 50 menit
Pertemuan :1

A. Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) : M emahami Konsep Rangkaian Listrik

B. Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) : M emahami dan menjelaskan mengenai
Konsep Rangkaian listrik, difinisi
rangkaian listrik, tegangan, daya dan
sistem satuan.

C. Pokok Bahasan : Konsep Rangkaian Listrik

D. Sub Pokok Bahasan : Definisi rangkaian listrik, M uatan dan arus
listrik, tegangan, energi, daya, Sistem
satuan

E. Kegiatan belajar M engajar :

xv

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Media Wak Refere
Kegiatan Mahasisw dan alat tu nsi
Pengajar
a (men
an it)

Pendahuluan 1. M enjelaskan tata M emperha Pap an 3x50 Buku
Peny ajian tertib perkuliahan tikan/men tulis 1, 2,3
Penutup y imak/bert (white
2. M enjelaskan cakupan any a board),lap
materi kuliah dan t op .
referensi M emperha p roject or
tikan/men
3. M enjelaskan TPU dan y imak/bert Pap an
TPK any a tulis
(white
M enjelaskan tentang M emperha board),lap
konsep rangkaian listrik tikan/men t op .
y imak/bert p roject or
1. Definisi dari any a
rangkaian listrik Pap an
tulis
2. M uatan dan Arus (white
listrik board),lap
t op .
3. Tegangan p roject or

4. Energy, daya

5. Sistem satuan

1. M emberikan
kesempatan kepada
mahasiswa untuk
bert any a

2. M emberikan
kesempatan kepada
mahasiswa untuk
menjawab pertanyaan
(aktivitas mahasiawa)

3. M enjawab pertanyaan

4. M enjelaskan
mengenai pertemuan
akan datang

xvi Hal. xi s/d xxiv

Satuan Acra Pengajaran (SAP)

S ATUAN ACARA PERKULIAHAN

M ata Kuliah : Rangkaian Listrik I
Kode M ata Kuliah : TEE 743
SK S : 3 (Tiga)
Waktu Pertemuan : 3 x 50 menit
Pertemuan :2

A. Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) : M emahami elemen listrik aktif dan
Pasif

B. Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) : M emahami dan dapat menjelaskan
mengenai elemen listrik , resistor
seri dan paralel, kapasitor seri dan
paralel Induktor seri dan paralel.

C. Pokok Bahasan : Elemen rangkaian listrik

D. Sub Pokok Bahasan : Elemen aktif dan Elemen pasif
E. Kegiatan belajar M engajar Elemen elemen seri dan paralel,

:

xvii

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Media Wak Refere
Kegiatan Mahasiswa dan alat tu nsi
Pengajar
M emperhatik (men
an/meny imak an it)
/bert any a Pap an
Pendahuluan 1. M enjelaskan TPU tulis
dan TPK M emperhatik (white
an/meny imak board),lap
2. M enjelaskan /bert any a t op .
referensi p roject or
M emperhatik Pap an
Peny ajian M enjelaskan tentang an/meny imak tulis 3x50 Buku
Penutup elemen rangkaian /bert any a (white 1, 2,3
listrik board),lap
t op .
3. Elemen aktif p roject or
(sumber tegangan
dan sumber arus) Pap an
tulis
4. Elemen pasif (white
(resist or,kap asit or, board),lap
induktor) t op .
p roject or
5. Resistor seri paralel,
kapasitor seri
paralel, induktor
seri paralel

6. M emberikan
kesempatan kepada
mahasiswa untuk
bert any a

7. M emberikan
kesempatan kepada
mahasiswa untuk
menjawab
p ert any aan
(aktivitas
mahasiawa)

8. M enjawab
p ert any aan

9. M enjelaskan
men gena i
pertemuan akan
datang

xviii Hal. xi s/d xxiv

Satuan Acra Pengajaran (SAP)

S ATUAN ACARA PERKULIAHAN

M ata Kuliah : Rangkaian Listrik I
Kode M ata Kuliah : TEE 743
SK S : 3 (Tiga)
Waktu Pertemuan : 3 x 50 menit
Pertemuan : 3 dan 4

A. Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) : M emahami Hukum – Hukum dasar
Rangkaian Elektrik dan pemakai pada
analisa rangkaian listrik

B. Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) : Dapat memahami hukum –hukum
Dasar rangkaian elektrik untuk
menganalisa rangkaian

C. Pokok Bahasan : Hukum Dasar rangkaian Listrik

D. Sub Pokok Bahasan : Hukum ohm, Hk.Kirchoff arus, Hk.
Kirchoff tegangan,Resistor seri,
Resistor Paralel,

E. Prinsip Pembagi tegangan dan arus

F. Kegiatan belajar M engajar :

xix

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Media Wak Refere
Kegiatan Mahasiswa dan alat tu nsi
Pengajar
Pendahuluan 1. M enjelaskan TPU M emperhati (men Buku
dan TPK kan/meny im an it) 1,2,3.4
ak/bert any a Pap an
2. M enjelaskan tulis 3x50
referensi M emperhati (white
kan/meny im board),lap
Peny ajian M enjelaskan tentang ak/bert any a t op .
Penutup Hukum – hukum Dasar p roject or
rangkaian Listrik M emperhati Pap an
kan/meny im tulis
3. Hukum ohm ak/bert any a (white
board),lap
4. Hukum Kirchoff t op .
arus p roject or

5. Hukum Kirchoff Pap an
t egan gan tulis
(white
6. Resistor seri paralel board),lap
t op .
7. Prinsip pembagi p roject or
tegangandan arus

8. M emberikan
kesempatan kepada
mahasiswa untuk
bert any a

9. M emberikan
kesempatan kepada
mahasiswa untuk
menjawab
p ert any aan
(aktivitas
mahasiawa)

10.M enjawab
p ert any aan

11.M enjelaskan
men gena i
pertemuan akan
datang

xx Hal. xi s/d xxiv

Satuan Acra Pengajaran (SAP)

S ATUAN ACARA PERKULIAHAN

M ata Kuliah : Rangkaian Listrik I
Kode M ata Kuliah : TEE 743
SK S : 3 (Tiga)
Waktu Pertemuan : 3 x 50 menit
Pertemuan :5

A. Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) : M emahami Operasi bilangan kompleks

B. Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) : Dapat memahami dan menjelaskan
Operasi bilangan kompleks

C. Pokok Bahasan : Bilangan Kompleks

D. Sub Pokok Bahasan : Operasi Bilangan Kompleks Konversi
rectangular ke polar B Penjumlahan,
pengurangan, perkalian dan
pembagian dua buah bilangan
komp leks

E. Kegiatan belajar M engajar :

xxi

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Media Waktu Referen
Kegiatan Mahasisw dan alat (menit) si
Pendahuluan 1. M enjelaskan TPU Pengajar
Peny ajian dan TPK a 3x50 Buku
an 1,2,3,4
Penutup 2. M enjelaskan
referensi M emperha Papan

M enjelaskan Tentang tikan/men tulis
Bilangan Kompleks
3. Operasi Bilangan yimak/bert (white

komp leks any a board),lap
4. Perubahan
t op .
rectangular ke
p olar p roject or
5. Perubahan polar
ke rectangular M emperha Papan
6. Penjumlahan dua
buah bilangan tikan/men tulis
komp leks
7. Pengurangan, yimak/bert (white
p erkalian,
pembagian dua any a board),lap
buah bilangan
komp leks t op .
8. M emberikan
kesemp at an p roject or
kepada mahasiswa
untuk bertanya M emperha Papan
9. M emberikan
kesemp at an tikan/men tulis
kepada mahasiswa
untuk menjawab yimak/bert (white
p ert any aan
(aktivitas any a board),lap
mahasiawa)
10.M enjawab t op .
p ert any aan
11.M enjelaskan p roject or
men gena i
pertemuan akan
datang

xxii Hal. xi s/d xxiv

Satuan Acra Pengajaran (SAP)

S ATUAN ACARA PERKULIAHAN

M ata Kuliah : Rangkaian Listrik I
Kode M ata Kuliah : TEE 743
SK S : 3 (Tiga)
Waktu Pertemuan : 3 x 50 menit
Pertemuan :6

A. Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) : M emahami Rangkaian impedansi
komp leks

B. Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) : M emahami dan dapat menganalisa
rangkaian impedansi kompleks

C. Pokok Bahasan : Impedansi Kompleks

D. Sub Pokok Bahasan : Impedansi kompleks, rangkaian seri
E. Kegiatan belajar M engajar RL, Rangkaian seri RC Rangakaian
seri paralel, Admitansi

:

xxiii

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Media Wak Refere
Kegiatan Mahasiswa dan alat tu nsi
Pengajar
(men
an it)

Pendahul 1. M enjelaskan TPU dan M emperhatika Pap an
uan TPK n/meny imak/b tulis
ert any a (white
2. M enjelaskan referensi board),lap
t op .
p roject or

Penyajian Menjelaskan Tentang M emperhatika Pap an
impedansi Kompleks n/meny imak/b tulis
ert any a (white
3. Rangkaian Seri RL board),lap
M emperhatika t op .
4. Rangkaian Seri RC n/meny imak/b p roject or
ert any a
5. Rangkaian seri paralel Pap an
tulis
6. Admitansi (white 3x50 Buku
board),lap 1,2,3,4
Penutup 7. M emberikan t op .
kesempatan kepada p roject or
mahasiswa untuk
bert any a

8. M emberikan
kesempatan kepada
mahasiswa untuk
menjawab pertanyaan
(aktivitas mahasiawa)

1. M enjawab pertanyaan

2. M enjelaskan
mengenai pertemuan
akan datang

xxiv Hal. xi s/d xxiv

Satuan Acra Pengajaran (SAP)

S ATUAN ACARA PERKULIAHAN

M ata Kuliah : Rangkaian Listrik I
Kode M ata Kuliah : TEE 743
SK S : 3 (Tiga)
Waktu Pertemuan : 3 x 50 menit
Pertemuan :7

F. Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) : M emahami mengenai bentuk
gelombang arus bolak balik

G. Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) : Agar mahasiswa dapat memahami
gelombang arus bolak –balik
menganalisa dan menghitung nilai rata-
rata dan nilai efektif

H. Pokok Bahasan : Bentuk Gelombang Bolak - Balik

I. Sub Pokok Bahasan : Kurva Sinusoidal, gelombang arus
J. Kegiatan belajar M engajar bolak – balik, nilai rata-rata dan nilai
efektif

:

xxv

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

Kegiatan Dosen Kegiatan Media Wak Refere
Mahasiswa dan alat tu nsi
Tahap Pengajar
Kegiatan M emperhati (men
kan/meny im an it)
ak/bert any a Pap an
Pendahuluan 1. M enjelaskan TPU tulis
dan TPK M emperhati (white
kan/meny im board),lap
2. M enjelaskan ak/bert any a t op .
referensi p roject or
M emperhati Pap an
Peny ajian M enjelaskan Tentang kan/meny im tulis 3x50 Buku
Penutup Bentuk gelombang ak/bert any a (white 1,2,3,4
bolak -balik board),lap
t op .
3. M enganalisa dan p roject or
menghitung nilai
rata-rata dan nilai Pap an
efektif tulis
(white
4. M enganalisa dan board),lap
menghitung harga t op .
rata-rata dan harga p roject or
efektif

5. M emberikan
kesempatan kepada
mahasiswa untuk
bert any a

6. M emberikan
kesempatan kepada
mahasiswa untuk
menjawab
p ert any aan
(aktivitas
mahasiawa)

7. M enjawab
p ert any aan

8. M enjelaskan
men gena i
pertemuan akan
datang

xxvi Hal. xi s/d xxiv

Satuan Acra Pengajaran (SAP)

S ATUAN ACARA PERKULIAHAN

M ata Kuliah : Rangkaian Listrik I
Kode M ata Kuliah : TEE 743
SK S : 3 (Tiga)
Waktu Pertemuan : 3 x 50 menit
Pertemuan : 8 dan 9

A. Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) : M emahami mengenai tegangan dan
arus sinusoidal, respon rangkaian.

B. Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) : Agar mahasiswa dapat menjelaskan
Ttg. tegangan dan arus sinusoidal,
respon rangkaian.

C. Pokok Bahasan : Tegangan dan Arus Sinusoidal

D. Sub Pokok Bahasan : Tegangan dan arus sinusoidal. Respon
E. Kegiatan belajar M engajar sinusoidal, rangkaian RL seri, RC seri,
RLC seri, RLC paralel

:

xxvii

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Media Wak Refere
Kegiatan Mahasiswa dan alat tu nsi
Pengajar
(men
an it)

Pendahuluan 1. M enjelaskan M emperhatika Pap an
TPU dan TPK n/meny imak/b tulis
ert any a (white
2. M enjelaskan board),lap
referensi t op .
p roject or

Peny ajian M enjelaskan Tentang M emperhatika Pap an
tegangan dan arus n/meny imak/b tulis
sinusoidal ert any a (white
board),lap
1. M enganalisa t op .
rangakian RL p roject or
seri

2. M enganalisa
rangkaian RC
seri

3. M enganalisa

rangkaian RLC 3x50 Buku
seri dan paralel. 1,2,3,4
Penutup M emperhatika Papan
1. M emberikan

kesemp at an n/menyimak/b tulis

kep ada ert any a (white

mahasiswa untuk board),lap

bert any a t op .

2. M emberikan p roject or

kesemp at an

kep ada

mahasiswa untuk

menjawab

p ert any aan

(aktivitas

mahasiawa)

3. M enjawab
p ert any aan

4. M enjelaskan
men gena i
pertemuan akan
datang

xxviii Hal. xi s/d xxiv

Satuan Acra Pengajaran (SAP)

S ATUAN ACARA PERKULIAHAN

M ata Kuliah : Rangkaian Listrik I
Kode M ata Kuliah : TEE 743
SK S : 3 (Tiga)
Waktu Pertemuan : 3 x 50 menit
Pertemuan : 10 dan 11

A. Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) : M emahami konsep analisa mesh dan
metode simpul

Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) : Agar mahasiswa dapat memahami dan
mampu mengaplikasikan analisa mesh
dan metode simpul untuk mengalisa
rangkaian listrik

B. Pokok Bahasan : Analisa rangkaian mesh dan metode
simp ul

Sub Pokok Bahasan : Analisa rangkaian mesh dan metode
Simp ul

C. Kegiatan belajar M engajar :

xxix

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Media Waktu Refere
Kegiatan Mahasisw dan alat (menit) nsi
Pengajar
a
an

Pendahuluan 1. M enjelaskan M emperha Pap an
TPU dan TPK tikan/meny tulis
imak/b ert a (white
2. M enjelaskan ny a board),lap
referensi t op .
p roject or

Peny ajian M enjelaskan Tentang M emperha Pap an
Analisa arangkaian tikan/meny tulis
mesh dan metode imak/b ert a (white
simp ul ny a board),lap
t op .
1. M enganalisa p roject or
rangkaian dan
mendap at kan
persamaan loop
rangk aian

2. M enganalisa

rangk aian

dengan metode 3x50 Buku
simp ul 1,2,3,4

Penutup 1. M emberikan M emperha Papan

kesemp at an tikan/meny tulis

kep ada imak/berta (white

mahasiswa ny a board),lap

untuk bertanya t op .

2. M emberikan p roject or

kesemp at an

kep ada

mahasiswa

untuk menjawab

p ert any aan

(aktivitas

mahasiawa)

3. M enjawab
p ert any aan

4. M enjelaskan
men gena i
pertemuan akan
datang

xxx Hal. xi s/d xxiv

Satuan Acra Pengajaran (SAP)

S ATUAN ACARA PERKULIAHAN

M ata Kuliah : Rangkaian Listrik I
Kode M ata Kuliah : TEE 743
SK S : 3 (Tiga)
Waktu Pertemuan : 3 x 50 menit
Pertemuan : 12

A. Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) : M emahami konsep analisa dengan
metode superposisi

Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) : Agar mahasiswa dapat dan mampu
menganalisa rangkaian dengan
menggunakan metode superposisi

B. Pokok Bahasan : M etode superposisi

C. Sub Pokok Bahasan : M etode superposisi

D. Kegiatan belajar M engajar :

xxxi

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Media Wak Refere
Kegiatan Mahasiswa dan alat tu nsi
Pengajar
(men
an it)

Pendahuluan 1. M enjelaskan TPU M emperhati Pap an
dan TPK kan/meny im tulis
ak/bert any a (white
2. M enjelaskan board),lap
referensi t op .
p roject or
Peny ajian M enjelaskan Tentang M emperhati
Penutup konsep analisa kan/meny im Pap an
rangkaian dengan ak/bert any a tulis
metode superposisi (white
board),lap
3. M enganalisa t op .
rangkaian dengan p roject or
metode superposisi
Pap an
4. M emberikan M emperhati tulis 3x50 Buku
kesemp at an kan/meny im (white 1,2,3,4
kepada mahasiswa ak/bert any a board),lap
untuk bertanya t op .
p roject or
5. M emberikan
kesemp at an
kepada mahasiswa
untuk menjawab
p ert any aan
(aktivitas
mahasiawa)

6. M enjawab
p ert any aan

7. M enjelaskan
men gena i
pertemuan akan
datang

xxxii Hal. xi s/d xxiv

Satuan Acra Pengajaran (SAP)

S ATUAN ACARA PERKULIAHAN

M ata Kuliah : Rangkaian Listrik I
Kode M ata Kuliah : TEE 743
SK S : 3 (Tiga)
Waktu Pertemuan : 3 x 50 menit
Pertemuan : 13dan 14 + UTS dan UAS

A. Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) : M emahami macam-macam teorema
rangk aian

Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) : Agar mahasiswa dapat dan mampu
menganalisa rangkaian dengan
menggunakan teorema thevenin dan
norton

B. Pokok Bahasan : Teorema Thevenin dan Norton

C. Sub Pokok Bahasan : Teorema Thevenin dan Norton

D. Kegiatan belajar M engajar :

xxxiii

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

Tahap Kegiatan Dosen Kegiatan Media Wak Refere
Kegiatan Mahasiswa dan alat tu nsi
Pengajar
(men
an it)

Pendahuluan 1. M enjelaskan TPU M emperhati Pap an
dan TPK kan/meny im tulis
ak/bert any a (white
2. M enjelaskan board),lap
referensi t op .
p roject or

Peny ajian Menjelaskan Tentang M emperhati Pap an
konsep teorema kan/meny im tulis
rangkaian thevenin ak/bert any a (white
dan norton board),lap
t op .
1. M enganalisa p roject or
rangkaian dengan
teorema thevenin

2. M enganalisa

rangkaian dengan Buku
teorema norton 3x50 1,2,3,4

Penutup 3. M emberikan M emperhati Papan

kesemp at an kan/menyim tulis

kepada mahasiswa ak/bertanya (white

untuk bertanya board),lap

4. M emberikan t op .
kesemp at an p roject or

kepada mahasiswa

untuk menjawab

p ert any aan

(aktivitas

mahasiawa)

5. M enjawab
p ert any aan

6. M enjelaskan
men gena i
pertemuan akan
datang

xxxiv Hal. xi s/d xxiv

Konsep Rangkaian Listrik

BAB 1

KONSEP
RANGKAIAN LISTRIK

1.1 Diskripsi Singkat

Tujuan dari mempelajari rangkaian listrik adalah untuk dapat memahami suatu
kumpulan elemen atau komponen listrik yang saling dihubungkan dengan cara
tertentu.

1.2 Tujuan Instruksional Khusus

Setelah materi ini diajarkan mahasiswa dapat menjelaskan konsep dari
rangkaian listrik, difinisi rangkaian listrik, tegangan, daya dan sistem satuan.

1.3 Penyajian

1.3.1. Definisi

Rangkaian listrik adalah suatu kumpulan elemen atau komponen listrik yang
saling dihubungkan dengan cara-cara tertentu dan paling sedikit mempunyai satu
lintasan tertutup.

Elemen atau komponen yang akan dibahas pada mata kuliah Rangkaian Listrik
terbatas pada elemen atau komponen yang memiliki dua buah terminal atau kutub
pada kedua ujungnya. Pembatasan elemen atau komponen listrik pada Rangkaian
Listrik dapat dikelompokkan kedalam elemen atau komponen aktif dan pasif. Elemen
aktif adalah elemen yang menghasilkan energi dalam hal ini adalah sumber tegangan
dan sumber arus, mengenai sumber ini akan dijelaskan pada bab berikutnya. Elemen
lain adalah elemen pasif dimana elemen ini tidak dapat menghasilkan energi, dapat
dikelompokkan menjadi elemen yang hanya dapat menyerap energi dalam hal ini

Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh 1

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

hanya terdapat pada komponen resistor atau banyak juga yang menyebutkan tahanan
atau hambatan dengan simbol R, dan komponen pasif yang dapat menyimpan energi
juga diklasifikasikan menjadi dua yaitu komponen atau elemen yang menyerap energi
dalam bentuk medan magnet dalam hal ini induktor atau sering juga disebut sebagai
lilitan, belitan atau kumparan dengan simbol L, dan kompone pasif yang menyerap
energi dalam bentuk medan magnet dalam hal ini adalah kapasitor atau sering juga
dikatakan dengan kondensator dengan simbol C, pembahasan mengenai ketiga
komponen pasif tersebut nantinya akan dijelaskan pada bab berikutnya.

Elemen atau kompoen listrik yang dibicarakan disini adalah:
1. Elemen listrik dua terminal

a.Sumber tegangan
b.Sumber arus
c.Resistor ( R )
d.Induktor ( L )
e.Kapasitor ( C )
2. Elemen listrik lebih dari dua terminal
a.Transistor
b.Op -amp

Berbicara mengenai Rangkaian Listrik, tentu tidak dapat dilepaskan dari
pengertian dari rangkaian itu sendiri, dimana rangkaian adalah interkoneksi dari
sekumpulan elemen atau komponen penyusunnya ditambah dengan rangkaian
penghubungnya dimana disusun dengan cara-cara tertentu dan minimal memiliki satu
lintasan tertutup. Dengan kata lain hanya dengan satu lintasan tertutup saja kita dapat
menganalisis suatu rangkaian.

Yang dimaksud dengan satu lintasan tertutup adalah satu lintasan saat kita
mulai dari titik yang dimaksud akan kembali lagi ketitik tersebut tanpa terputus dan
tidak memandang seberapa jauh atau dekat lintasan yang kita tempuh.

Rangkaian listrik merupakan dasar dari teori rangkaian pada teknik elektro
yang menjadi dasar atau fundamental bagi ilmu-ilmu lainnya seperti elektronika,
sistem daya, sistem komputer, putaran mesin, dan teori kontrol.

1.3.2. Arus Listrik

Pada pembahasan tentang rangkaian listrik, perlu kiranya kita mengetahui
terlebih dahulu beberapa hal megenai apa itu yang dimaksud dengan listrik. Untuk
memahami tentang listrik, perlu kita ketahui terlebih dahulu pengertian dari arus.
Arus merupakan perubahan kecepatan muatan terhadap waktu atau muatan yang
mengalir dalam satuan waktu dengan simbol i (dari kata Perancis : intensite), dengan
kata lain arus adalah muatan yang bergerak. Selama muatan tersebut bergerak maka
akan muncul arus tetapi ketika muatan tersebut diam maka arus pun akan hilang.
M uatan akan bergerak jika ada energi luar yang mepengaruhinya. M uatan adalah
satuan terkecil dari atom atau sub bagian dari atom. Dimana dalam teori atom modern
menyatakan atom terdiri dari partikel inti (proton bermuatan + dan neutron bersifat

2 Oleh: Asran, ST,. MT

Konsep Rangkaian Listrik

netral) yang dikelilingi oleh muatan elektron (-), normalnya atom bermuatan netral.

M uatan terdiri dari dua jenis yaitu muatan positif dan muatan negative. Arah
arus searah dengan arah muatan positif (arah arus listrik) atau berlawanan dengan arah
aliran elektron. Suatu partikel dapat menjadi muatan positif apabila kehilangan
elektron dan menjadi muatan negatif apabila menerima elektron dari partikel lain.
Coulomb adalah unit dasar dari satuan International yang digunakan untuk mengukur
muatan listrik.

Simbol: Q = muatan konstan

q = muatan tegantung satuan waktu

muatan 1 elektron = - 1,6021 x 10-19 Coulomb

1 coulomb = - 6,24 x 1018 elektron

Secara matematis arus didefinisikan: i = dq
dt

Dengan satuannya: ampere (A)

Dalam teori rangkaian arus merupakan pergerakan muatan positif. Ketika
terjadi beda potensial disuatu elemen atau komponen maka akan muncul arus dimaan
arah arus positif mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah dan arah arus
negatif mengalir sebaliknya.

M acam-macam arus:
1. Arus searah (DC)

Arus DC adalah arus yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan
waktu, artinya diaman pun kita meninjau arus tersebut pada waktu berbeda akan
mendapatkan nilai yang sama.

Gambar 1.1 Salah satu bentuk arus DC

2. Arus bolak-balik (AC)
Arus AC adalah arus yang mempunyai nilai yang berubah terhadap satuan

waktu dengan karakteristik akan selalu berulang untuk perioda waktu tertentu (
mempunyai perida waktu : T ).

Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh 3

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

Gambar 1.2 Salah satu bentuk arus AC

1.3.3. Tegangan

Tegangan atau seringkali orang menyebut dengan beda potensial dalam bahasa
Inggris voltage adalah kerja yang dilakukan untuk menggerakkan satu muatan
(sebesar satu coulomb) pada elemen atau komponen dari satu terminal/kutub ke
terminal/kutub lainnya, atau pada kedua terminal/kutub akan mempunyai beda
potensial jika kita menggerakkan/memindahkan muatan sebesar satu coulomb dari
satu terminal ke terminal lainnya.

Keterkaitan antara kerja yang dilakukan sebenarnya adalah energi yang
dikeluarkan, sehingga pengertian diatas dapat dipersingkat bahwa tegangan adalah
energi per satuan muatan.

Secara matematis: v = dw → satuannya: Volt
dq

Gambar 1.3 Beda Potensial antara 2 terminal A - B
Pada gambar 1.3 diatas, jika terminal/kutub A mempunyai potensial lebih

tinggi daripada potensial di terminal/kutub B. M aka ada dua istilah yang seringkali
dipakai pada Rangkaian Listrik, yaitu:

1. Tegangan turun/ voltage drop
Jika dipandang dari potensial lebih tinggi ke potensial lebih rendah dalam hal ini
dari terminal A ke terminal B.

2. Tegangan naik/ voltage rise
Jika dipandang dari potensial lebih rendah ke potensial lebih tinggi dalam hal ini
dari terminal B ke terminal A.

4 Oleh: Asran, ST,. MT

Konsep Rangkaian Listrik

Di sini istilah yang akan dipakai adalah pengertian pada item nomor 1 yaitu
tegangan turun. M aka jika beda potensial antara kedua titik tersebut adalah sebesar 5
Volt, maka VAB = 5 Volt dan VBA = - 5 Volt

1.3.4. Energi
Kerja yang dilakukan oleh gaya sebesar satu Newton sejauh satu meter. Jadi

energi adalah sesuatu kerja dimana kita memindahkan sesuatu dengan mengeluarkan
gaya sebesar satu Newton dengan jarak tempuh atau sesuatu tersebut berpindah
dengan selisih jarak satu meter.

Pada alam akan berlaku hukum Kekekalan Energi dimana energi sebetulnya
tidak dapat dihasilkan dan tidak dapat dihilangkan, energi hanya berpindah dari satu
bentuk ke bentuk yang lainnya. Contohnya pada pembangkit listrik, energi dari air
yang bergerak akan berpindah menjadi energi yang menghasilkan energi listrik,
energi listrik akan berpindah menjadi energi cahaya jika anergi listrik tersebut
melewati suatu lampu, energi cahaya akan berpinda menjadi energi panas jika bola
lampu tersebut pemakaiannya lama, demikian seterusnya.

Untuk menyatakan apakah energi dikirim atau diserap tidak hanya polaritas
tegangan tetapi arah arus juga berpengaruh.

Elemen/komponen listrik digolongkan menjadi:
1. M enyerap energi

Jika arus positif meninggalkan terminal positif menuju terminal
elemen/komponen, atau arus positif menuju terminal positif elemen/komponen
tersebut.

2. M engirim energi
Jika arus positif masuk terminal positif dari terminal elemen/komponen, atau

arus positif meninggalkan terminal positif elemen/komponen.

Energi yang diserap/dikirim pada suatu elemen yang bertegangan v dan
muatan yang melewatinya ∆q adalah∆w = v∆q

Satuannya : Joule (J)

Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh 5

1.3.5. Daya (P) Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

i Daya listrik P adalah perkalian antara tegangan dan
+ arus;
P(watt) = V (volt) × i (ampere)
V Satuannya: Watt
−

1.3.6. Macam Besaran Listrik Dan S atuannya
1. Besran Listrik

Tabel 1. M acam - macam Besran Listrik

6 Oleh: Asran, ST,. MT

Konsep Rangkaian Listrik

2. S atuan Turunan
Tabel 2. Satuan Turunan Besran Listrik

1.4. Penutup
1.4.1. Bahan Diskusi dan Tugas
Contoh 1: Jika arus 6 A, tentukan v jika elemen menyerap daya 18 W ?

Jawab : 7
M enyerap daya jika arus positif meninggalkan terminal positif

Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

Arus positif karena dari potensial tinggi ke potensial rendah
i=6A
P = 18 W
v = P = 18 = 3 Volt

i6
2. Jika arus 6 A, tentukan v jika elemen mengirimkan daya 18 W ?

Jawab:
M engirimkan daya jika arus positif masuk terminal positif

Arus negatif karena dari potensial rendah ke potensial tinggi
i=-6A
P = 18 W
v = P = 18 = −3 Volt

i −6
3. Tentukan daya pada rangkaian tersebut, apakah sumber tegangan mengirimkan
8 Oleh: Asran, ST,. MT

Konsep Rangkaian Listrik

atau menyerap daya !

Jawab:
Arus positif karena dari potensial tinggi ke potensial rendah
i=3A
v=6V
p = vi = 3.6 = 18 W
Arus positif meninggalkan terminal positif sumber, sehingga sumber mengirimkan
day a.
S oal –S oal Latihan
1. Tentukan daya pada rangkaian tersebut, apakah sumber tegangan mengirimkan

atau menyerap daya !

2. Tentukan daya pada rangkaian tersebut, apakah sumber tegangan mengirimkan
atau menyerap daya !

3. Tentukan daya pada rangkaian tersebut, apakah sumber tegangan mengirimkan
atau menyerap daya !

Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh 9

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

4. Jika V = 4 Volt dan i = 10 A.
Tentukan : a. Daya yang diserap atau dikirmkan

b. Energi diserap atau dikirimkan selama 10 s

5. Tentukan:
a. Daya diserap atau dikirim
b. Nilai daya jika V = 10 Volt dan i = 12 mA

6. Tentukan daya pada rangkaian berikut

7. Tentukan daya pada rangkaian berikut Oleh: Asran, ST,. MT
10

Konsep Rangkaian Listrik

8. Tentukan daya pada rangkaian berikut

1.5. Daftar Pustaka
1. “Teori dan Soal- soal Rangkaian Listrik“ edisi kedua, Joseph A.Edminister,

Ir.Sahat Pakpahan, Seri buku schum.1984.
2. M uhammad Ramdhani “Rangkaian listrik” thn. 2008 Penerbit Erlangga.

Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh 11

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I
This page is intentionallly left Blank

12 Oleh: Asran, ST,. MT

Elemen Rangkaian Listrik

BAB 2

ELEMEN
RANGKAIAN LISTRIK

1.1 Diskripsi Singkat

Tujuan dari mempelajari elemen rangkaian listrik adalah untuk memahami dan
mengetahui elemen atau komponen listrik aktif dan pasif.

1.2 Tujuan Instruksional Khusus

Setelah materi ini diajarkan mahasiswa dapat menjelaskan mengenai elemen
aktif dan pasif, dan dapat menyelesaikan rangkaian resistor seri dan paralel, kapasitor
seri dan paralel dan induktor seri dan paralel.

1.3 Penyajian

Elemen Aktif

Elemen aktif adalah elemen yang menghasilkan energi, pada mata kuliah
Rangkaian Listrik yang akan dibahas pada elemen aktif adalah sumber tegangan dan
sumber arus. Pada pembahasan selanjutnya kita akan membicarakan semua yang
berkaitan dengan elemen atau komponen ideal. Yang dimaksud dengan kondisi ideal
disini adalah bahwa sesuatunya berdasarkan dari sifat karakteristik dari elemen atau
komponen tersebut dan tidak terpengaruh oleh lingkungan luar. Jadi untuk elemen
listrik seperti sumber tegangan, sumber arus, komponen resistor, induktor, dan
kapasitor pada mata kuliah ini diasumsikan semuanya dalam kondisi ideal.
Elemen aktif dibagi menjadi 2 yaitu:
1. Sumber Tegangan (Voltage Source)

Sumber tegangan ideal adalah suatu sumber yang menghasilkan tegangan yang
tetap, tidak tergantung pada arus yang mengalir pada sumber tersebut, meskipun

Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh 13

Bahan Ajar Jurusan Teknik Elektro- Ramgkaian LIstrik I

tegangan tersebut merupakan fungsi dari waktu (t).
Sifat lain dari sumber tegangan adalah bahwa sumber tegangan mempunyai

nilai resistansi dalam Rd = 0 (sumber tegangan ideal).

Sumber tegangan terbagi menjadi:
a. Sumber Tegangan Bebas/ Independent Voltage Source

Sumber yang menghasilkan tegangan tetap tetapi mempunyai sifat khusus
yaitu harga tegangannya tidak bergantung pada harga tegangan atau arus lainnya,
artinya nilai tersebut berasal dari sumbet tegangan dia sendiri.
Simbo l:

Gambar 2.1 Simbol sumber tegangan bebas

b. Sumber Tegangan Tidak Bebas/ Dependent Voltage Source
M empunyai sifat khusus yaitu harga tegangan bergantung pada harga

tegangan atau arus lainnya.
Simbo l:

Gambar 2.2 Simbol sumber tegangan tidak bebas

c. Sumber Arus (Current Source)
Sumber arus ideal adalah sumber yang menghasilkan arus yang tetap, tidak

bergantung pada tegangan dari sumber arus tersebut.
Sifat lain dari sumber arus adalah bahwa sumber arus mempunyai nilai resistansi
dalam Rd = ∞ (sumber arus ideal)

Sumber arus terbagi menjadi:
a. Sumber Arus Bebas/ Independent Current Source

M empunyai sifat khusus yaitu harga arus tidak bergantung pada harga tegangan
atau arus lainnya.
Simbo l:
14 Oleh: Asran, ST,. MT

Elemen Rangkaian Listrik

Gambar 2.3 Simbol sumber arus bebas

b. Sumber Arus Tidak Bebas/ Dependent Current Source
M empunyai sifat khusus yaitu harga arus bergantung pada harga tegangan atau

arus lainnya.
Simbo l:

Gambar 2.4 Simbol sumber arus tidak bebas

2.3.2. Elemen Pasif
Elemen pasif adalah elemen yang tidak menghasilkan energi. Elemen ini hanya

menerima energi dalam bentuk menyerap dan menyimpan energi.
Elemen pasif yang dibahas pada mata kuliah ini adalah elemen resistor,

induktor dan kapasitor.

1. Resistor (R)

Elemen ini menerima energi dengan cara menyerap sehingga menimbulkan
panas. Sering juga disebut dengan tahanan, hambatan, penghantar, atau resistansi
dimana resistor mempunyai fungsi sebagai penghambat arus, pembagi arus , dan
pembagi tegangan.
Nilai resistor tergantung dari hambatan jenis bahan resistor itu sendiri (tergantung dari
bahan pembuatnya), panjang dari resistor itu sendiri dan luas penampang dari resistor
itu sendiri.
Secara matematis:

l
R=ρ

A

dimana : ρ = hambatan jenis

l = panjang dari resistor

A = luas penampang

Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh 15