Bagi sebagian orang yang masih merasa awam dengan dunia listrik, istilah Teorema Norton mungkin masih terdengar asing bagi mereka. Sebenarnya istilah ini merujuk pada suatu alat maupun teori yang dapat digunakan untuk menyederhanakan rangkaian linear yang rumit menjadi lebih mudah.
Maka dari itu, orang-orang yang bekerja di dunia kelistrikan pasti pernah mendengar tentang istilah yang satu ini. Sebab, istilah ini sangat berkaitan dengan rangkaian listrik. Meski namanya cukup mirip dengan Teorema Thevenin, tapi sebenarnya kedua istilah ini memiliki perbedaan yang cukup besar.
Oleh karena itu, di sini kami tidak hanya akan membahas tentang pengertian, tujuan, dan cara menghitung Norton Theorem yang benar, tapi kami juga akan membahas tentang perbedaannya dengan Teorema Thevenin. Ingin tahu informasi lengkapnya? Simak artikel ini dari awal hingga akhir!
Pengertian Teorema Norton
Jika dijelaskan secara singkat, maka pengertian dari Teorema Norton adalah alat elektronik yang dapat digunakan untuk menganalisis suatu rangkaian linear yang rumit pada sirkuit. Dengan begitu, rangkaian linear yang ada pada sirkuit tersebut bisa tersaji dalam bentuk yang lebih sederhana.
Alat untuk menyederhanakan rangkaian linear yang rumit ini membutuhkan tegangan yang memadai pada seri rangkaiannya, seperti rangkaian paralel yang resistansi. Nantinya, arus yang dihubungkan ke rangkaian akan disebut IN dan berperan sebagai sumber arus yang bersangkutan.
Selain itu, masih ada rangkaian lainnya yang disebut RN dan rangkaian ini akan berperan sebagai ekuivalen. Hal-hal seperti ini memang cukup sulit untuk dipahami oleh orang awam, tapi tidak ada salahnya untuk meluangkan waktu lebih lama untuk memahami tentang apa itu Norton Theorem.
Sebab, Norton Theorem benar-benar mampu menyederhanakan rangkaian linear meski serumit apa pun itu. Norton Theorem diciptakan oleh 2 orang peneliti bernama Edward Lawry Norton (Bell Labs) dan Hans Ferdinand Mayer (Siemens & Halske), sehingga istilah ini juga sering disebut Teorema Mayer.
Tujuan Teorema Norton
Teori fisika dan aktivitas menghitung komponen alat elektronik akan selalu berkaitan. Maka dari itu, kedua hal ini harus dipelajari dengan sebaik mungkin oleh orang-orang yang hendak mempelajari tentang dunia listrik. Salah satu teori fisika yang berkaitan dengan hal ini adalah teori Thevenin.
Di dalam teori ini disebutkan bahwa setiap jaringan listrik linear dapat digantikan oleh rangkaian sederhana yang terdiri dari sumber arus dan resistor yang diparalelkan saja. Tentu itu akan jauh lebih sederhana dibanding jaringan listrik linear yang dilengkapi dengan berbagai rangkaian di dalamnya.
Rangkaian pengganti ini biasanya disebut dengan nama Rangkaian Ekivalen Norton dan masih belum diketahui oleh banyak orang. Meski begitu, rangkaian ini akan membuat proses analisis berjalan secara lebih mudah, cepat, dan akurat.
Perbedaan Teorema Thevenin dan Norton
Tidak mengherankan jika orang-orang mengira kedua istilah ini memiliki arti yang tidak jauh berbeda, karena namanya memang mirip. Namun, ada beberapa hal yang membuat Teorema Thevenin dan Norton berbeda dan harus diketahui oleh semua orang yang bekerja di dunia kelistrikan dan elektronik.
Perbedaan terbesar antara kedua teori ini dapat dilihat pada rangkaian yang digunakannya untuk menganalisis suatu rangkaian linear yang rumit. Selain itu, masih ada beberapa perbedaan yang harus diketahui, yaitu:
1. Teorema Norton
Kami sudah menjelaskan tentang istilah ini di beberapa paragraf sebelumnya. Teori fisika yang satu ini ditemukan pada tahun 1926 dan dipercaya dapat menggantikan suatu rangkaian listrik linear dengan rangkaian yang lebih sederhana.
Teori ini menyebutkan bahwa suatu rangkaian linear yang rumit dapat digantikan dengan rangkaian sederhana yang bernama Rangkaian Ekivalen Norton. Berbeda dengan rangkaian-rangkaian listrik linear lainnya, Rangkaian Ekivalen Norton hanya terdiri dari sumber arus IN dan satu tahanan RN saja.
Jika dijelaskan secara lebih panjang lagi, maka sumber arus IN merupakan nilai arus yang melalui terminal beban saat terjadi proses short circuit. Sementara untuk istilah RN di sini dapat diartikan sebagai nilai tahanan ekuivalen yang dilihat dari terminal beban saat seluruh sumber bebas tidak ada.
2. Teorema Thevenin
Jika dibandingkan dengan Norton Theorem, maka Thevenin Theorem lebih awal ditemukannya, yaitu sekitar tahun 1857-1926. Penemu teori ini pun berbeda dengan penemu sebelumnya, Teorema Thevenin ditemukan oleh seorang teknisi telegraf dari Prancis, yaitu M. Leon Thevenin.
Rangkaian listrik yang digunakan pada teori ini berbeda dengan sebelumnya, karena Teorema Thevenin menggunakan rangkaian listrik yang bernama Rangkaian Ekivalen Thevenin. Rangkaian ini terdiri dari satu sumber tegangan VTH (terhubung secara seri) dan satu tahanan RTH.
Meski teori ini sudah sering disebutkan dalam dunia kelistrikan, tapi masih ada beberapa orang yang belum tahu tentang apa itu VTH dan RTH. VTH merupakan nilai tegangan pada terminal beban saat open circuit, sedangkan RTH adalah nilai tahanan ekuivalen saat seluruh sumber bebas dihilangkan.
Rumus Teorema Norton
Tidak kalah penting dari pengertian, tujuan, dan perbedaannya dengan Teorema Thevenin, rumus dari teori fisika satu ini juga harus diketahui oleh semua orang. Berikut adalah rumus perhitungan Norton Theorem yang harus diketahui oleh banyak orang:
i = – V/RN + isc
Nantinya, rumus ini dapat digunakan untuk mendapatkan rangkaian ekuivalen dengan sumber arus yang ada pada paralel. Paralel pada rangkaian listrik ini akan memiliki resistansi ekivalen yang harus dipahami dengan sebaik mungkin.
Cara Menganalisis Rangkaian Linear dengan Norton Theorem
Meski Anda sudah mengetahui bagaimana rumus perhitungan Norton Theorem yang benar, tapi bukan berarti Anda sudah tidak perlu mencari tahu tentang cara menganalisisnya yang benar. Sebab, cara ini harus dilakukan dengan baik untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat secara mudah.
Berikut adalah langkah-langkah yang harus dilakukan untuk menganalisis suatu rangkaian linear dengan menggunakan Norton Theorem, yaitu:
- Hubung singkat Resistor Beban dan hitung arus yang ada pada rangkaian hubung singkat tersebut.
- Buka arus sumber, lalu hubung singkat tegangan sumber dan lepaskan Resistor Beban sebelumnya.
- Hitung Resistansi Rangkaian Terbuka yang ada atau Resistansi Norton (RN).
- Masukkan nilai arus pada rangkaian yang dihubung singkat, lalu rangkaikan arus sumber dari resistansi di Rangkaian Terbuka. Lakukan tahapan ini secara paralel.
- Hubungkan kembali Resistor Beban yang telah dilepaskan sebelumnya, kemudian cari arus beban yang mengalir.
- Nantinya, Tegangan Beban yang ada pada Resistor Beban akan diatur sesuai dengan Pembagi Arus Listrik yang ada.
Cara ini akan menghasilkan sebuah rumus baru yakni IL = IN / (RN/(RN+RL)). Jadi, bisa dibilang perhitungan Norton Theorem ini memang cukup rumit untuk dilakukan. Namun, jika Anda sudah memahami betul rumus yang berlaku tersebut, maka proses perhitungannya bisa berjalan lebih mudah.
Mungkin orang-orang menganggap Teorema Norton tidak terlalu penting untuk diketahui. Namun, sebenarnya teori fisika ini akan sangat berkaitan dengan dunia kelistrikan dan elektronik yang sudah tidak asing dalam kehidupan sehari-hari kita. Jadi, tak ada salahnya untuk memahami tentang hal ini.
