Teori Rangkaian Norton

Pemahaman Teori Norton

Teori Norton adalah metode alternatif untuk mengurangi keruwetan suatu rangkaian, kerumitan yang ada pada suatu rangkaian dapat disederhanakan dengan metode teori Norton.

Perbedaan dengan Teori Thevenin adalah pada teori Norton memanfaatkan sumber arus dari sumber tegangan, sedangkan pada teori Thevenin tidak.

Rangkaian ekuivalen/persamaan Norton memungkinkan kita untuk mengganti rangkaian yang rumit dari resistansi dan sumber tegangan dengan sebuah rangkaian yang sederhana yang memiliki kesetaraan yang terdiri dari sumber arus yang konstan yang terhubung secara paralel dengan resistansi tunggal. Lihat gambar di bawah ini, sebuah rangkaian ekuivalen Norton:

Baca Juga :  Kiat-kiat Membuat Setrum Ikan Menggunakan CDI Motor Bekas
Rangkaian ekuivalen persamaan kesetaraan Norton
Rangkaian ekuivalen persamaan kesetaraan Norton

Resistansi yang timbul dalam rangkaian ekuivalen Norton (R) adalah resistansi yang dapat diukur di dalam rangkaian antara titik X dan titik Y ketika sumber tegangan diganti dengan koneksi hubungan arus pendek.

Perlu diingat bahwa jika sumber tegangan memiliki resistansi internal, rangkaian ekuivalen harus dibuat atas dasar bahwa setiap tegangan digantikan dengan resistansi internal sendiri.

Seperti yang terjadi pada ekuivalen Thevenin, kita dapat menentukan bagaimana rangkaian akan berperilaku dengan mendapatkan nilai ICS dan R.

Contoh permasalahan tentang teori Norton:

Tiga buah sensor suhu disambungkan secara paralel dan memiliki karakteristik yang sama seperti pada gambar dibawah ini:

Sensor A B C
Tegangan Output

(Rangkaian Terbuka)

20mV 30mV 10mV
Resistansi internal 5KΩ 3KΩ 2KΩ

Tentukan tegangan yang dihasilkan ketika diatur terhubung ke moving-coil yang memiliki resistansi sebesar 1KΩ.

Cara menyelesaian permasalahan diatas.

Yang pertama harus kita lakukan adalah menemukan rangkaian ekuivalen Norton, agar diketahui nilai ISC dengan menjumlahkan hail dari jumlah arus hubung singkat dari masing-masing sensor.

Untuk sensor A:

I = (V / R) + (20mV / 5KΩ)

I = 4µA

Untuk sensor B:

I = (V / R) + (30mV / 3KΩ)

I = 10µA

Untuk sensor C:

I = (V / R) + (10mV / 2KΩ)

I = 5µA

Arus total (ISC), yang didapat adalah:

ISC = 4µA + 10µA + 5µA

ISC = 19µA

Langkah kedua adalah menghitung nilai resistansi persamaan Norton. Untuk langkah ini kita bisa melakukan redraw rangkaian untuk menunjukkan setiap sensor tergantikan oleh resistansi internal, seperti ditunjukkan pada gambar berikut:

Menentukan resistansi rangkaian ekuivalen
Menentukan resistansi rangkaian ekuivalen

Hambatan setara yang didapat adalah:

1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3

1 / R = 1 / 5KΩ + 1 / 3KΩ + 1 / 2KΩ

1 / R = 0,0002 + 0,00033 + 0,0005

1 / R = 0,00103

Jadi:

R = 968Ω

Gambar rangkaian ekuivalen menjadi seperti ini:

Menentukan resistansi rangkaian ekuivalen
Rangkaian ekuivalen Norton

Untuk menentukan tegangan dalam 1KΩ pada moving-coil yang terhubung ke titik A dan B, kita dapat menggunakan rangkaian ekuivalen Norton hanya dengan hukum Ohm seperti yang ditunjukkan pada gambar diatas.

Tegangan yang muncul di moving-coil pada gambar diatas menjadi:

V = ISC x ((R XRM) / (R + RM))

V = 19µA x ((1000 x 968) / (1000 + 968))

V = 19µA x 492Ω

V = 9,35mV.

Loading...
loading...

Kirim Komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *