TEOREMA THEVENIN DAN SUPERPOSISI

Teorema Thevenin adalah salah satu teorema yang berguna untuk analisis sirkuit listrik. Teorema Thevenin menunjukkan bahwa keseluruhan jaringan listrik tertentu, kecuali beban, dapat diganti dengan sirkuit ekuivalen yang hanya mengandung sumber tegangan listrik independen dengan sebuah resistor yang terhubung secara seri, sedemikian hingga hubungan antara arus listrik dan tegangan pada beban tidak berubah. Sirkuit baru hasil dari aplikasi teorema Thevenin disebut dengan sirkuit ekuivalen Thevenin. Teorema ini dinamakan sesuai dengan penemunya, seorang insinyur berkebangsaan Perancis, M. L. Thévenin.

Ditentukan sebuah jaringan listrik seperti pada gambar dan bagian dalam kotak hitam yang akan dicari sirkuit ekuivalennya; nilai sumber tegangan V_th pada sirkuit ekuivalen Thevenin didapatkan dengan melepaskan resistor beban di antara terminal A dan B lalu dihitung besar tegangan sirkuit terbuka di antara kedua terminal tersebut. Sedangkan nilai resistor pengganti R_th dapat dihitung dengan mematikan semua sumber tegangan dan arus lalu dihitung nilai ekuivalen resistansi di antara terminal A dan B.

Penggunaan utama dari teorema Thevenin adalah menyederhanakan sebagian besar dari sirkuit dengan sirkuit ekuivalen yang sederhana.Teorema thevenin menyatakan sebagai berikut :setiap rangkaian sumber-sumber dan impedansi-impedansi dapat diganti dengan satu sumber tegangan satu impedansi seri dengan sumber itu. Dimana sumber tegangan tersebut

sama dengan tegangan pada jepitan-jepitan terbuka dari rangkaian dan impedansi itu sama dengan impedansi yang di ukur antara jepitan-jepitan terbuka dari rangkaian dengan semua sumber-sumber dalam rangkaian tidak bekerja, yaitu sumber tegangan di hubung singkat, sumber arus terbuka.

Untuk membuat rangkaian pengganti tersebut, maka terdapat dua aturan yang digunakan untuk mencari tegangan dan hambatan pengganti.

Aturan I : tegangan pengganti adalah hambatan yang terdapat pada titik-titik yang dikehendaki dengan beban dianggaptidak ada atau merupakan rangkaian terbuka (open circuit)

Aturan II : hambatan pengganti adalah hambatan yang terjadi pada titik-titik rangkaian dengan sumber tegangan diaggap sebagai rangkaian tertutup (close crcuit) dan sumber arus dianggap sebagai rangkaian terbuka (open circuit)

Teorema superposisi

Teorema superposisi berlaku untuk semua rangkaian linir dan bilateral, jadi berlaku juga untuk semua rangkaian-rangkaian yang terdiri dari R,L, dan C asal saja elemen-elemen ini linear dan bilateral. Suatu elemen

dikatakan linear bila antara tegangan pada elemen itu dan arus yang disebabkan oleh tegangan tersebut mempunyai hubungan yang linier bila di hubungkan pada elemen itu. Dan dikatakn bilateral bila arus atau tegangan akan mengalir pada sama besar untuk kedua arah.

Teorema superposisi menyatakan sebagai berikut :bila suatu rangkaian terdiri dari lebih dari satu sumber dan tahanan-tahanan atau impedansi-impedansi linear dan bilateral, dari arus-arus yang disebabkan oleh tiap-tiap sumber tersendiri dengan sumber-sumber lainnya dalam keadaan tidak bekerja.

Untuk menggunakan teorema tersebut ada dua aturan yang dapat digunakan, sehingga diperoleh besaran yang diinginkan. Aturan-aturan tersebut adalah sebagai berikut :

Aturan 1 : suatu sumber yang tidak bekerja memiliki tegangan nol. Ini berarti dapat diganti dengan suatu hubungan singkat (cloced circuit).

Aturan 2 : suatu sumber yang tidak bekerja dan memiliki arus nol berarti dapat diganti dengan suatu hubungan terbuka (open circuit).