Pengertian Teorema Thevenin dan Cara Perhitungannya

Bismillahirrahmirrahiem

Dalam dunia kelistrikan terdapat banyak teori yang bisa di gunakan untuk memperoleh aliran listrik dengan hasil lebih bagus tanpa adanya masalah. 

Dari berbagai teori tersebut salahsatunya adalah teori Teorema Thevlin, teori ini juga merupakan suatu solusi untuk permasalahan arus listrik pada sebuah rangkaian.

Untuk Sejarahnya Teorema Ini ditemukan oleh seorang insinyur dari Negara Prancis yang bernama M.L Thevenin. 

Dalam penggunaanya teorema thevemin ini melibatkan suatu rangkain listrik seimbang dan nantinya jadi sumber arus listrik yang sederhna. Untuk lebih jelasnya dalam mengenal teorema thevenin ini bisa kita simak di bawah ini.

Baca juga : Rumus Cara Menghitung Arus Tegangan dan Daya Listrik

Apa Itu Teorema Thevenin

Teorema merupakan suatu metode yang digunakan untuk memperoleh perubahan pada rangkaian listrik bersifat kompleks mejadi sederhana. 

Bisa di bilang teorema thevenin ini hampir sama dengan Norton namun dalam pengaplikasiannya sangat jauh berbeda malah menjadi kebalikannya. 

Contoh Konsep teori ini adalah sumber tegangan listrik yang di hubungkan secara seri dan seimbang ( ekuivalen ) dalam rangkaian ini hanya ada resistor yang terhubung langsung pada tegangan/sumber listrik.

Penerapan teori ini sangat banyak manfaatnya, terutama dalam kehidupan kita sehari-hari, kita ambil contoh saja dalam penggunaan stop kontak yang sering kita gunakan untuk menghubung dan memutuskan aliran listrik pada perangkat elektronik. 

Rangkaian stop kontak ini cukup sederhana dan simple karena jika rangkaian stop kontak tersebut sangat rumit maka arus yang di hantarkan tidak akan sampai dengan maksimal pada perangkat elektronik yang di tuju dan disitulah teorema Thevenin ini berperan agar menyederhanakan suatu rangkaian yang sangat bermanfaat jika di aplikasikan dengan tepat.

Perbedaan antara Teorema Thevenin dan Norton adalah sebagai berikut.

• Untuk sumber yang digunakan Teorema Norton menggunakan sumber arus, sedangkan Teorema Thevenin menggunakan tegangan sebagai sumbernya.
• Dari segi susunan resistor teorema Thevenin menggunakan susunan resistor secara seri, berbeda dengan norton yang menggunakan susunan resistor pararel dan terhubung dengan sumbernya.
• Teorema norton adalah sebuah turunan dari teorema thevenin
• Untuk resistensinya kedua teorema ini memiliki nilai yang sama.

Cara Menggunakan Perhitungan Teorema Thevenin Untuk Menguraikan Rangkaian Linier

Sumber : kamuharustahu.com

Dalam perhitungan dengan teorema ini pertama kita akan menguraikannya terlebih dahulu dari rangkaian berjenis linear menjadi rangkaian ekuivalen, mennggunakan teori ini secara jelas dengan bertahap.

• Langkah pertama yang bisa di ambil adalah melepas sebuah resistor pada suatu beban pada rangkaian yang akan di hitung.
• Selanjutnya lakukanlah pengukuran mengenai jumlah tegangan pada rangkaian tersebut, dalam posisi ini rangkaian ini di sebut dengan rangkaian terbuka dan dalam penyebutannya adalah tegangan Thevenin (VTH)
• Jika hasil tegangan dari pengukuran tersebut sudah di dapatkan tahap berikutnya adalah memutuskan atau melepas rangkaian dari sumber tegangan listrik, dan setelahnya lakukanlah koneksi secara singkat dengan sumber tegangan listrik.
• Harap di perhatikan jangan sampai lupa untuk menghitung tegangan resistansi yang terdapat pada rangkaiaan tersebut, dan tegangan resistansi ini dinamai dengan Resistansi Thevenin (RTH).
• Untuk memudahkan proses perhitungan buatlah gambar rangkaian tersebut. Setelah gambar bisa anda dapatkan selnjutnya dalam penamaannya Tegangan Sumber Biasa Disebut VTH dan Rangkaian resistor secara seri di sebut RTH.
• Setelah itu hubungkan kembali resistor pada beban yang tadi dilepas pada langkah pertama, dengan begitu rangkaian ini menjadi rangkaian yang memakai metode Thevenin.

Jika cara penguraian rangkaian di atas sudah bisa difahami dengan baik selanjutnya adalah cara perhitungannya Dan untuk mencari arus tegangan listrik via resistor beban bisa menggunakan rumus dalam hokum Ohm

IT = (VTH/(RTL+RL)

Untuk lebih jelasnya kita contohkan dengan soal perhitungan teorema thevenin di bawah ini.

Baca juga : Ingin Tahu Cara Menghitung Volume & Luas Tabung?

Contoh Soal

Sumber : rezekibarokah.com

Pada suatu sumber tegangan listrik terdapat tegangan sebesar 50V, serta ada 4 resistor yang saling terhubung dengan nilai 14 Ohm dan 6 Ohm dan 1 resistor rangkaian terbuka dengan nilai 10 Ohm, resistor beban dengan nilai 7 Ohm. Dari data tesebut carilah tegangan Thevenin (VTH), resistansi Thevenin (RTH) dan arus beban yang dapat di hasilkan.

Jawaban:

Nilai yang Diketahui

V = 50V

R1 = 14 Ohm

R2 = 6 Ohm

R3 = 10 Ohm

Yang di tanyakan :

Tegangan Thevenin (VTH)

Resistansi Thevenin (RTH)

Dan arus Thevenin (IT)

Jawab :

Copot resistor yang terdapat pada beban

Dapatkan nilai arus dahulu menggunakan rumus I=V/R

50V/( 14+6 ) = 2,5 mA

Selanjutnya carilah nilai tegangan utama yang terhubung secara langsung dengan sumber tegangan tersebut dengan cara.

4x2,5 =10 Volt

Maka nilai VTH nya adalah 10 Volt.

Setelah nilai VTH di temukan selanjutnya carilah tegangan resistansi yang dimana pada jenis rangkaian terbuka ini resistor menjadi suatu komponen yang penting.

10 + {(6×14)/(4+12)} = 10+ 5,25 = 15,25

Maka dari perhitungan tersebut nilai resistansinya (RTH) adalah 15,25 Ohm

Selanjutnya adalah hubungkan kembali rangkaian VTH & RTH yang masing-masing nilainya sudah di dapatkan, hal tersebut bertujuan untuk mengetahui nilai arus beban.

Untuk mencari arus beban (IL) bisa menggunakan rumus

VTH / ( RTH+RL )

=10 / ( 15,25 + 7 )= 10 / 22.25 = 0,45

Jika arus beban sudah di dapat barulah nilai tegangan beban ( VL ) dapat di cari dengan menggunakan rumus sebagai berikut.

ILxRL

=0,45mA x 7 Ohm = 3,15 Volt

Dengan begitu nilai dari tegangan beban adalah 3,15 volt.

baca juga : Cara Mengetahui Nilai Resistor

Oke sobat semuanya mungkin hanya itu saja yang dapat saya bagikan, semoga apa yang saya sampaikan bisa bermanfaat bagi kita semua, sekian dari saya kurang lebih saya mohon maaf dan terimakasih.