Rekomend.id – Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan (Voltage Divider). Dalam dunia elektronika, pemahaman tentang cara mengatur dan menghasilkan tingkat tegangan yang tepat adalah kunci untuk merancang dan memahami berbagai rangkaian elektronik.
Salah satu konsep dasar yang sangat penting dalam hal ini adalah Rangkaian Pembagi Tegangan atau Voltage Divider Resistor.
Dengan memahami prinsip dasar dan Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan (Voltage Divider) ini, kita dapat mengendalikan tegangan dengan presisi, mengoptimalkan kinerja rangkaian, dan mencapai hasil yang diinginkan dalam berbagai aplikasi.
Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi secara mendalam konsep Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan (Voltage Divider), memahami cara kerjanya, dan melihat bagaimana mengaplikasikannya dalam situasi dunia nyata.
Mari kita mulai dengan merinci dasar-dasar pembagi tegangan dan bagaimana rumusnya dapat digunakan untuk menghasilkan tingkat tegangan yang diinginkan dalam rangkaian elektronik.
Memahami Konsep Rangkaian Pembagi Tegangan atau Voltage Divider
Sebelum mebahas Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan (Voltage Divider), Rekomend akan membahas Konsep pembagi tegangan merupakan landasan penting yang harus dipahami dalam perancangan rangkaian elektronik.
Rangkaian pembagi tegangan digunakan untuk menghasilkan level tegangan yang berbeda dari sumber tegangan yang sama. Meskipun tetap menjaga arusnya konstan karena menggunakan rangkaian seri.
Pembagi tegangan, yang juga sering disebut sebagai pembagi potensial, adalah sebuah rangkaian pasif yang sederhana dan mengandalkan efek tegangan yang terjadi pada komponen yang terhubung secara seri.
Aturan rangkaian seri menyatakan bahwa tegangan total adalah hasil dari penjumlahan penurunan tegangan individu.
Salah satu contoh paling mendasar dari pembagi tegangan adalah potensiometer, yang merupakan resistor variabel dengan kontak yang dapat digeser.
Dengan menyuplai tegangan ke terminalnya, kita dapat menciptakan tegangan output yang berkorelasi dengan posisi mekanis kontak yang digeser.
Selain menggunakan potensiometer, pembagi tegangan juga dapat dibentuk dengan menggunakan resistor standar, kapasitor, atau induktor.
Pokok yang perlu dimengerti dalam pembagi tegangan adalah:
Pembagi tegangan dimanfaatkan untuk mengurangi tegangan besar menjadi tingkat yang lebih rendah.
Rangkaian pembagi tegangan menghasilkan tegangan keluaran yang merupakan fraksi dari tegangan masukan, yang bisa dihitung menggunakan rumus tertentu.
Rangkaian pembagi tegangan memecah satu nilai tegangan menjadi beberapa keluaran yang berbeda.
Rangkaian Pembagi Tegangan (Voltage Divider)
Secara prinsip, Rangkaian Pembagi Tegangan terdiri dari dua resistor yang terhubung secara berurutan. Di bawah ini adalah contoh sederhana dari pembagi tegangan atau Voltage Divider.
Rumus/Persamaan Pembagi Tegangan (Voltage Divider)
Prinsip Pembagi Tegangan sangat simpel, yaitu Tegangan Masukan dibagi secara proporsional berdasarkan resistansi dari kedua resistor yang dihubungkan secara berurutan.
Vout = Vin x (R1 / (R1+R2))
Contoh Kasus Perhitungan Rangkaian Pembagi Tegangan
Di bawah ini terdapat beberapa contoh Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan (Voltage Divider) yang membantu kita mendapatkan tegangan yang diinginkan saat merancang suatu rangkaian elektronika.
Contoh Kasus 1
Sebagai ilustrasi, jika kita menyuplai tegangan masukan sebesar 9V ke dalam rangkaian pembagi tegangan ini, dengan resistansi R1 sebesar 1000 Ohm dan R2 sebesar 220 Ohm, berapa tegangan keluaran yang akan kita peroleh pada R1?
Diketahui :
Vin = 9V
R1 = 1000 Ohm
R2 = 220 Ohm
Vout = ?
Penyelesaian :
Vout = Vin x (R1 / (R1+R2))
Vout = 9 x (1000/(1000+220))
Vout = 9 x (1000/1220)
Vout = 9 x 0.82
Vout = 7,38 Volt
Jadi Tegangan Output dari rangkaian Pembagi tersebut adalah 7,38 Volt.
Contoh Kasus 2
Ketika merancang suatu rangkaian elektronika, kita bertujuan untuk memperoleh tegangan 2,5V dari tegangan masukan sebesar 9V dengan menggunakan rangkaian pembagi tegangan dasar. Berapa nilai resistansi R1 dan R2 yang dibutuhkan untuk mencapai tegangan yang diinginkan?
Diketahui :
Vin = 9V
Vout = 2,5V
R1 = ?
R2 = ?
Penyelesaian :
Tahap awal yang harus kita lakukan adalah menetapkan nilai total resistansi yang diinginkan, misalnya 1000 Ohm, atau R = R1 + R2 = 1000 Ohm.
Penting untuk dicatat bahwa perbandingan R1:R sama dengan perbandingan V1:V. Dalam situasi ini, V1 = 2,5V, sehingga perbandingan V1:V = 2,5V/9V = 0,28.
Oleh karena itu, perbandingan R1:R juga harus 0,28. Dengan nilai total resistansi yang telah kita tetapkan sebesar 1000 Ohm, maka perbandingannya adalah R1/1000 = 0,28. Hasilnya, R1 = 280 Ohm. Untuk mendapatkan nilai R2, kita cukup melakukan pengurangan, yaitu 1000 Ohm – 280 Ohm = 720 Ohm.
Maka, nilai R1 dan R2 yang diperlukan adalah:
R1 = 280 Ohm
R2 = 720 Ohm
Titik Penyadapan Tegangan dalam Rangkaian Pembagi Tegangan
Setelah memahami Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan (Voltage Divider), seringkali dalam suatu rangkaian diperlukan beberapa titik keluaran tegangan yang berbeda.
Karena itulah, rangkaian pembagi tegangan seringkali digunakan dengan menghubungkan beberapa resistor secara seri untuk memperoleh berbagai tingkat tegangan sesuai dengan keperluan.
Ada beberapa titik untuk mengukur tegangan yang berbeda, yaitu A, B, C, D, dan E.
Resistansi total pada rangkaian seri dapat dihitung dengan menjumlahkan semua nilai resistansi dari setiap hambatan.
Pada gambar di atas, resistansi totalnya adalah 26K Ω. Selain itu, tegangan yang jatuh melintasi setiap hambatan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan VR1 = VAB, VR2 = VBC, VR3 = VCD, dan VR4 = VDE.
Tingkat tegangan pada setiap titik pengukuran diukur dengan merujuk pada ground (0V). Oleh karena itu, tingkat tegangan pada titik D akan setara dengan VDE, dan tingkat tegangan pada titik C akan setara dengan VCD + VDE.
Dengan kata lain, tegangan pada titik C adalah hasil penjumlahan dari dua penurunan tegangan pada R3 dan R4.
Pembagi Tegangan Negatif dan Positif
Apakah Sobat Rekomend sudah memahami Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan (Voltage Divider)? Dalam rangkaian pembagi tegangan yang sederhana, semua titik keluaran tegangan dihubungkan dengan titik ground (tegangan nol) yang sama.
Namun, terkadang diperlukan kemampuan untuk menghasilkan tegangan positif dan negatif dari satu sumber tegangan tunggal.
Sebagai ilustrasi, berbagai tingkat tegangan dari sumber daya (PSU) komputer, seperti -12V, +3.3V, +5V, dan +12V, merujuk pada terminal ground referensi yang sama.
Contoh Soal
Dengan menerapkan hukum Ohm, kita dapat menentukan nilai resistor R1, R2, R3, dan R4 yang diperlukan untuk mencapai tingkat tegangan -12V, +2V, +6V, dan +12V, dengan asumsi bahwa total daya yang disediakan ke rangkaian pembagi tegangan tanpa beban adalah 24 volt DC dengan daya sebesar 60 watt.
Dalam gambar di atas, titik referensi ground atau tegangan nol telah digeser untuk menciptakan tingkat tegangan positif dan negatif yang dibutuhkan, tetapi struktur jaringan pembagi tegangan di seluruh sumber tegangan tetap tidak berubah.
Maka dari itu, keempat tingkat tegangan diukur dengan merujuk pada titik referensi umum ini, sehingga titik D memiliki potensial negatif yang dibutuhkan yaitu -12V terkait dengan ground.
Penutup
Demikian artikel ini, Rekomend.id telah membahas mengenai Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan (Voltage Divider).
Dalam kesimpulan, Rumus-Rangkaian Pembagi Tegangan atau Voltage Divider dengan penggunaan resistor telah membantu kita memahami bagaimana menghasilkan tingkat tegangan yang berbeda dalam suatu rangkaian elektronik.
Dengan merancang nilai resistor dengan cermat, kita dapat mencapai tingkat tegangan yang diperlukan, bahkan dalam kasus yang melibatkan sumber tegangan positif dan negatif.
Dengan pemahaman tentang prinsip ini, kita dapat lebih efektif merancang dan mengatur tingkat tegangan dalam berbagai aplikasi elektronik.
Semoga pengetahuan ini bermanfaat dalam perancangan dan pemahaman rangkaian elektronik Sobat Rekomend.
Terima kasih telah membaca artikel Rumus dan Rangkaian Pembagi Tegangan (Voltage Divider) ini.
