Dua Jenis Sumber Pada Rangkaian Listrik: Sumber Bebas dan Sumber Tidak Bebas


Salah satu komponen paling penting dalam rangkaian listrik adalah sumber listrik yang berfungsi untuk menyuplai arus atau tegangan pada rangkaian listrik. Sumber listrik sendiri dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu sumber bebas (independent source) dan sumber tidak bebas (dependent source).

Sumber Bebas

Simbol Sumber Bebas


Sumber bebas merupakan sumber arus atau sumber tegangan yang tidak dipengaruhi oleh nilai arus atau tegangan pada komponen lain dalam rangkaian listrik. Contoh nyata sumber bebas adalah baterai.


Sumber Tidak Bebas

Simbol Sumber Tidak Bebas


Sumber tidak bebas disebut juga sebagai sumber terkendali (controlled source) merupakan sumber arus atau sumber tegangan yang dipengaruhi oleh nilai arus atau tegangan pada komponen lain dalam rangkaian listrik. Sumber tidak bebas dapat dibedakan lagi menjadi 4, yaitu:

  • Voltage-Controlled Voltage Source (VCVS)
    VCVS merupakan sumber tegangan yang dipengaruhi oleh nilai tegangan pada komponen lain. Contoh penggunaan VCVS yaitu pada pemodelan rangkaian penguat tegangan (voltage amplifier).
  • Current-Controlled Voltage Source (CCVS)
    CCVS merupakan sumber tegangan yang dipengaruhi oleh nilai arus pada komponen lain. Contoh penggunaan CCVS yaitu pada pemodelan rangkaian penguat transresistansi (transresistance amplifier).
  • Voltage-Controlled Current Source (VCCS)
    VCCS merupakan sumber arus yang dipengaruhi oleh nilai tegangan pada komponen lain. Contoh penggunaan VCCS yaitu pada pemodelan rangkaian penguat transkonduktansi (transconductance amplifier).
  • Current-Controlled Current Source (CCCS)
    CCCS merupakan sumber arus yang dipengaruhi oleh nilai arus pada komponen lain. Contoh penggunaan CCCS yaitu pada pemodelan rangkaian penguat arus (current amplifier).


Untuk lebih memahami perbedaan sumber bebas dan sumber tidak bebas dapat melihat contoh soal rangkaian listrik berikut:

Tentukan nilai I.


Berdasarkan contoh soal tersebut, terdapat sumber bebas berupa sumber tegangan bebas dan sumber tidak bebas berupa CCCS yaitu sumber arus tidak bebas yang dipengaruhi arus yang melalui resistor 4 Ω. Nilai arus yang dihasilkan CCCS pada contoh soal tersebut adalah sebesar 2I atau dua kali arus yang melalui resistor 4 Ω.

Untuk menentukan nilai I dapat menggunakan Hukum Ohm dan Hukum Kirchhoff. Hukum Ohm digunakan untuk menentukan persamaan tegangan pada resistor 4 Ω sebagai berikut:

$V_{4 \ Ω} = 4 \ Ω.I \ \textbf {...(1)}$

Kemudian Hukum I Kirchhoff digunakan untuk menentukan persamaan arus pada resistor 4 sebagai berikut:

$I = I_{2 \ Ω} + 2.I$

$-I = I_{2 \ Ω}$

Persamaan di atas menunjukkan bahwa arah arus I dan arus yang melewati resistor 2 Ω memiliki arah yang saling berlawanan. Menggunakan Hukum II Kirchhoff, tegangan pada resistor 2 Ω dapat ditentukan sehingga persamaan di atas menjadi sebagai berikut:

$-I = \frac {10 \ V - V_{4 \ Ω}} {2 \ Ω} \ \textbf {...(2)}$

Berdasarkan persamaan (1) dan (2), nilai i dapat dihitung sebagai berikut:

$-I = \frac {10 \ V - V_{4 \ Ω}} {2 \ Ω}$

$-I = \frac {10 \ V - (4 \ Ω.i)} {2 \ Ω}$

$-I = 5 \ A - (2.i)$

$I = 5 \ A$

Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, nilai i adalah sebesar 5 A dengan arah sesuai pada gambar rangkaian listrik.


Referensi:

  • Charles K. Alexander dan Matthew N. O. Sadiku. (2013). Fundamentals of Electric Circuits.
  • Adel S. Sedra dan Kenneth C. Smith. (2015). Microelectronic Circuits.

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Mengenal Warna-Warna Hidrogen

Gambar
Hidrogen dapat dibedakan menjadi 7 jenis yang dinamakan menggunakan spektrum warna yaitu hidrogen abu-abu, hidrogen cokelat, hidrogen biru, hidrogen toska, hidrogen hijau, hidrogen merah muda, dan hidrogen kuning. Namun, perlu diingat bahwa penamaan spektrum warna tersebut tidak serta-merta menggambarkan warna hidrogen karena pada dasarnya hidrogen sendiri tidak memiliki warna. Penamaan spektrum warna tersebut menunjukkan perbedaan hidrogen berdasarkan sumber energi, metode produksi, dan emisi Gas Rumah Kaca (GRK). Diagram Warna Hidrogen Hidrogen Abu-Abu ( Gray Hydrogen ) Hidrogen abu-abu merupakan jenis hidrogen yang dihasilkan dari gas alam dengan  Steam Methane Reforming  (SMR). Proses produksi hidrogen abu-abu menghasilkan emisi GRK yang tinggi. Hidrogen Cokelat ( Brown Hydrogen ) Hidrogen cokelat merupakan jenis hidrogen yang dihasilkan dari batu bara tergaskan ( gasified coal ). Sama seperti hidrogen abu-abu, proses produksi hidrogen cokelat juga menghasilkan emisi GRK y...
Baca selengkapnya

Apa Itu PBJT Atas Tenaga Listrik dan Bagaimana Cara Menghitungnya?

Gambar
Pajak Barang dan Jasa Tertentu (PBJT) merupakan pajak yang dibayarkan oleh konsumen akhir atas konsumsi barang dan/atau jasa tertentu. Berdasarkan Undang-Undang Nomor 1 Tahun 2022, objek PBJT adalah penjualan, penyerahan, dan/atau konsumsi barang dan jasa tertentu yang meliputi makanan dan/atau minuman, tenaga listrik, jasa perhotelan, jasa parkir, dan jasa kesenian dan hiburan. Sebagaimana telah disampaikan di atas, tenaga listrik merupakan salah satu objek yang dikenakan PBJT. Namun, sebagaimana diatur juga di dalam Undang-Undang Nomor 1 Tahun 2023, PBJT atas tenaga listrik dikecualikan untuk: konsumsi tenaga listrik oleh Pemerintah, Pemerintah Daerah, dan penyelenggara negara lainnya; konsumsi tenaga listrik pada tempat yang digunakan oleh kedutaan, konsulat, dan perwakilan asing berdasarkan asas timbal balik; konsumsi tenaga listrik pada rumah ibadah, panti jompo, panti asuhan, dan panti sosial lainnya yang sejenis; konsumsi tenaga listrik yang dihasilkan sendiri dengan kapasitas t...
Baca selengkapnya