Apa itu Analisis Garis Beban DC dan Kegunaanya
Pada tahun 1835 Lloyd's Register Group Limited memperkenalkan rekomendasi pemuatan. Marka garis muatan ditemukan oleh Samuel Plimsoll (10 Februari 1824 - 3 Juni 1898) pada tahun 1876. Tujuan utama dari garis muatan adalah untuk menemukan kapal yang kelebihan muatan menggunakan penanda garis muatan di kapal dan ini ditemukan di sisi kapal.
Pada artikel ini, kita akan mengetahui tujuan dari garis beban dan bagaimana mereka digunakan untuk menemukan kapal yang dimuat menggunakan penanda. Jadi, artikel ini membahas gambaran umum tentang analisis garis beban DC dan tandanya.
Apa itu Analisis Garis Beban DC?
Definisi: Garis beban DC (Arus Searah) adalah grafik yang memiliki semua kemungkinan volume arus output (Ic) dan tegangan output (VCE) untuk penguat tertentu. Dalam hal penguat, ia memiliki dua input yaitu input AC dan input DC.
Jika kita menganalisis rangkaian untuk input DC maka itu disebut analisis DC. Demikian pula, jika kita hanya memiliki input AC saat menganalisis maka itu disebut analisis AC. Jika ada beberapa sumber yang tersedia di rangkaian, Anda dapat memperlakukan satu sumber pada satu waktu dengan menggunakan teorema superposisi.
Garis Beban Transistor DC
Transistor terdiri dari collector, emitter, dan bias. Diagram rangkaian garis beban DC menggunakan transistor ditunjukkan di bawah ini. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, baterai DC VBB diterapkan di base dan terminal collector transistor.
Tegangan antara collector dan emitter disebut VCE dan tegangan antara bias dan emitter disebut VBE. Untuk mendapatkan garis beban DC, kita perlu menerapkan Hukum Kirchoff Tegangan ke output.
Dengan menerapkan Hukum Tegangan Kirchhoff maka output akan didapat
VCC-IC* RC-VCE = 0
Maka persamaan di atas dapat kita tulis sebagai
IC * RC = -VCE + VCC
Oleh karena itu IC = -1 / RC * VCE + VCC
Untuk menggambar garis beban DC, kita membutuhkan minimal dua titik yaitu
Kasus 1: Jika kita memasukkan IC = 0, maka akan didapat VCE = VCC
Kasus 2: Jika kita menempatkan VCE = 0, maka IC menjadi VCC / RC.
Dengan menggunakan dua kasus di atas kita dapat dengan mudah menggambar garis beban DC untuk karakteristik output. Garis beban DC adalah grafik dari semua nilai IC dan VCE. Untuk konfigurasi common emitter, IC dan VCE akan berada pada karakteristik output, itulah sebabnya garis beban DC ditarik pada karakteristik output. Jika kita plot menggunakan dua kasus di atas, kita akan mendapatkan garis kemiringan dan garis itu disebut garis beban DC.
Titik operasi 'Q' didefinisikan sebagai titik untuk nilai IC tertentu dan nilai VCE yang sesuai. Kita harus memilih titik Q tepat di tengah garis beban. Ketika karakteristik keluaran memotong garis beban DC kita bisa mendapatkan titik-titik Q yang berbeda.
Penanda Garis Beban di Sisi Kapal
Sebuah kapal kargo dirancang untuk membawa berbagai muatan dan volume kargo di bawah batas aman untuk menghindari kapal mendasar dan tenggelam. Penanda garis beban di kapal ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, garis horizontal adalah garis geladak dengan diameter 300mm dan disk berbentuk bulat adalah disk garis beban. Dari tengah disk, garis vertikal ditempatkan pada jarak 540mm. Ada dua jenis penanda garis beban yaitu marka garis beban standar dan marka garis beban kayu.
Penandaan Garis Beban Standar
Permukaan atas dari garis beban menunjukkan kedalaman maksimum dimana kapal dapat tenggelam pada musim dan keadaan yang berbeda. Huruf 'S' di penanda garis beban adalah garis beban Musim Panas (Summer), itu adalah garis papan bebas dasar pada tingkat yang sama dengan garis plimsol dan garis beban lainnya ditandai berdasarkan garis papan bebas musim panas.
Huruf 'T' pada penanda garis beban adalah garis beban Tropis, yaitu 1/48 draf musim panas yang ditandai di atas garis beban musim panas. Huruf 'W' pada penanda garis beban adalah beban musim dingin (Winter), ini juga merupakan 1/48 draf musim panas yang ditandai di bawah beban musim panas.
Huruf 'WNA' pada penanda garis beban adalah garis beban Atlantik Utara musim dingin ditandai 50mm di bawah garis beban musim dingin, berlaku pelayaran di Atlantik Utara (di atas 36 derajat lintang) selama bulan-bulan musim dingin.
Garis beban air tawar diwakili oleh huruf 'F', itu adalah garis air tawar musim panas (Freshwater), jarak antara musim panas dan garis air tawar adalah jatah air tawar. Garis beban air tawar Tropis adalah garis beban air tawar di daerah tropis dan diwakili oleh TF, ditandai di atas garis tropis dengan besaran yang sama dengan tunjangan air tawar (FWA)
Penandaan Garis Beban Kayu
LS (Lumber Summer), LT (Lumber Tropical), LW (Lumber Winter), LWNA (Lumber Winter North Atlantic), LF (Lumber Fresh Water), dan LTF (Lumber Fresh Water) adalah marka garis beban kayu.
Penting bagi setiap kapal untuk memiliki draft yang aman demi keselamatan dan untuk menghindari tenggelam. Draf dapat diukur secara vertikal antara lunas dan garis air kapal. Jika kapal memuat lebih banyak kargo, draft akan meningkat.
Garis beban juga membantu dalam menentukan papan garis kapal yang merupakan jarak antara sheer dan waterline. Sekali lagi jika draf meningkat, yang berarti lebih banyak volume kargo yang dimuat menyebabkan penurunan papan garis. Jika papan garis dikurangi lebih dari batas yang disyaratkan, itu bisa menenggelamkan kapal.
Kegunaan Analisis Garis Beban DC
Manfaat garis beban DC adalah
- Dengan menggunakan konsep garis beban arus searah, kita dapat memperoleh analisis linier dari rangkaian untuk elemen non linier seperti dioda atau transistor.
- Tujuan utama analisis garis beban DC adalah untuk menemukan Titik Diam (titik-Q)
- Titik Diam diperoleh oleh garis beban DC di mana tegangan dan arus parameter sama satu sama lain untuk kedua bagian rangkaian.
- Sinyal yang diperkuat dalam garis beban DC kurang dari milivolt
- Titik Diam yang diperoleh sangat penting saat menggambar garis beban arus alternatif
- Tegangan DC yang diterapkan ke rangkaian bervariasi ketika resistansinya konstan
Pertanyaan
1). Apa itu garis beban?
Analisis grafis rangkaian elektronik non-linier dikatakan sebagai garis beban dan digunakan untuk mencari kapal yang kelebihan beban dengan menggunakan penanda garis beban.
2). Apa perbedaan antara garis dan beban?
Garis adalah kabel yang berpindah dari arus ke saklar dikatakan sebagai saluran dan beban juga merupakan kabel yang berpindah dari saklar ke perangkat.
3). Apa faktor stabilitasnya?
Faktor stabilitas didefinisikan sebagai rasio perubahan IC (arus collector) sehubungan dengan IC0 (saturasi arus balik) yang menjaga β (penguatan arus common-emitter) dan VBE (Tegangan Base Emitter) konstan.
4). Apa itu garis beban dan titik operasi?
Jika garis tersebut diperoleh dengan menggunakan kedua titik ini (VCE = VCC dan VCC / RC ) maka garis tersebut disebut sebagai garis beban. Ketika kurva karakteristik garis beban dan output bersinggungan pada satu titik maka titik itu disebut titik operasi.
5). Bagaimana garis beban diperoleh?
Garis beban diperoleh dengan menggabungkan dua titik yaitu arus collector (IC) dan tegangan common emitter (VCE).
6). Apakah speaker yang lebih besar lebih baik?
Ya, speaker yang lebih besar lebih baik karena kinerja dan suara dari speaker yang lebih besar lebih baik daripada yang lebih kecil
7). Bagaimana mengetahui jika kapasitor itu bagus?
Membutuhkan multimeter dan probe untuk menguji kapasitor. Untuk menguji kapasitor tunggal, gunakan probe untuk menyentuh salah satu terminal kapasitor dan probe kedua untuk menyentuh terminal kapasitor lainnya. Ketika jarum pada multimeter bergerak maka kapasitor dalam kondisi kerja jika jarum dalam keadaan diam maka dikatakan kapasitor gagal atau rusak.