Rangkaian analisis node,supernode,&mesh/arus loop

METODA ANALISIS RANGKAIAN

Metoda analisis rangkaian adalah suatu metode atau alat bantu untuk menyelesaikan suatu permasalahan yang muncul dalam menganalisis suatu rangkaian, jika konsep dasar atauhukum-hukum dasar seperti Hukum Ohm dan Hukum Kirchoff tidak dapat menyelesaikan permasalahan pada rangkaian tersebut. Berikut ini akan dibahas 4 metoda analisis rangkaianyang akan dipakai, yaitu : analisis node, analisis super node, analisis mesh.

1. Metode Node dan Supernode

Sebelum membahas metoda ini ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu pengertian mengenai tentang node.Analisis node berprinsip pada Hukum Kirchoff I (KCL=Kirchoff Current Law atauHukum Arus Kirchoff = HAK ) dimana jumlah arus yang masuk dan keluar dari suatu titik percabangan akan sama dengan nol, dimana tegangan merupakan parameter yang tidakdiketahui. Atau analisis node lebih mudah jika pencatunya semuanya adalah sumber arus. Node atau titik simpul adalah titik pertemuan dari dua atau lebih elemen rangkaian.Junction atau titik simpul utama atau titik percabangan adalah titik pertemuan dari tigaatau lebih elemen rangkaian.Untuk lebih jelasnya mengenai dua pengertian dasar diatas, dapat dimodelkan dengancontoh gambar berikut.Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada analisis node, yaitu :

· Tentukan node referensi sebagai ground (potensial nol).

· Tentukan

· node voltage, yaitu tegangan antara node non referensi dan ground.

· Asumsikan tegangan node yang sedang diperhitungkan lebih tinggi daripada tegangannode manapun, sehingga arah aruskeluar dari node tersebut positif.

· Jika terdapat N node, maka jumlah node voltage adalah (N-1).

· Jumlah node voltage ini sama dengan banyaknya persamaan yang dihasilkan (N-1)

· Analisis node mudah dilakukan bila pencatunya berupa sumber arus.

· Apabila pada rangkaian tersebut terdapat sumber tegangan,maka sumber tegangantersebut diperlakukan sebagai supernode, yaitu menganggap sumber tegangantersebut sebagai satu node.

A. Contoh khasus node bebas dan tidak bebas

1. tentukan node refrensi sebagai graound.

2. tentukan node votage,yaitu tegangan antara nod non rferensi dan ground.

3. asumsi tegangan node yang sedang diperhitungkan lebig tinggi daripada tegangan node maupun sehingga arah arus keluar dari node tersebut positif.

4. jika terdapat N node, maka jumlah node voltage adalah

(N-1). Jumlah node, maka jumlah node voltage ini akan menentukan banyaknya persamaan yang dihasilkan.

Node tidak bebas.

B. Supernode

Analisis node mudah dilakukan bila pencatunya berupa sumber arus. Apabila padarangkaian tersebut terdapat sumber tegangan, maka sumber tegangan tersebut diperlakukansebagai supernode , yaitu dengan menganggap sumber tegangan tersebut sebagai satu node.

1. Menentukan node referensinya/ground.

2. Menentukan node voltage.

3. Tegangan Sumber sebagai supernode

4. Jumlah N=3, jumlah persamaan (N-1)=25. Tinjau node voltage di V.

2. Metode Mesh

Mesh atau Arus Loop adalah arus yang dimisalkan mengalir dalam suatu loop (lintasantertutup). Arus loop sebenarnya tidak dapat diukur (arus permisalan).Berbeda dengan analisis node, pada analisis ini berprinsip pada Hukum Kirchoff II (KVL =Kirchoff Voltage Law atau Hukum Tegangan Kirchoff = HTK) dimana jumlah tegangan pada satu lintasan tertutup sama dengan nol atau arus merupakan parameteryang tidak diketahui.Hal-hal yang perlu diperhatikan :

Buatlah pada setiap loop arus asumsi yang melingkari loop. Pengambilan arus loopterserah kita yang terpenting masih dalam satu lintasan tertutup. Arah arus dapatsearah satu sama lain ataupun berlawanan baik searah jarum jam maupun berlawanandengan arah jarum jam.
Biasanya jumlah arus loop menunjukkan jumlah persamaan arus yang terjadi.
Metoda ini mudah jika sumber pencatunya adalah sumber tegangan.
Jumlah persamaan = Jumlah cabang – Jumlah junction + 1

contoh mesh bebas