Teorema Superposisi: Panduan Jelas untuk Analisis Sirkuit
Teorema Superposisi menawarkan metode sederhana untuk mengevaluasi jaringan listrik linier dengan mengisolasi satu sumber pada satu waktu. Dengan memperlakukan setiap sumber daya secara independen, kita dapat menentukan kontribusi tegangan dan arus yang kemudian digabungkan secara aljabar untuk mengungkap perilaku sirkuit lengkap. Pendekatan ini menghilangkan kebutuhan untuk menyelesaikan persamaan simultan, membuatnya sangat berguna untuk pengaturan pendidikan dan pemeriksaan desain sirkuit cepat.
Analisis Seri/Paralel
Untuk menerapkan teorema, pertama short-kan semua sumber tegangan independen dan buka semua sumber arus independen, sehingga hanya sumber yang diinginkan yang aktif. Jaringan yang dimodifikasi kemudian direduksi menggunakan aturan seri-paralel klasik untuk menemukan penurunan tegangan atau arus untuk sumber tertentu tersebut. Ulangi proses untuk setiap sumber dalam sirkuit.
Contoh: 
Dengan dua baterai (28 V dan 7 V), kita menganalisis dua konfigurasi terpisah:
1️⃣ Sumber 28-V aktif, sumber 7-V disingkat: 
2️⃣ Sumber 7-V aktif, sumber 28-V disingkat: 
Untuk setiap kasus, semua sumber tegangan yang tidak aktif diganti dengan kawat ideal (shorts) karena sumber tegangan dalam kondisi nol tegangan berperilaku seperti konduktor sempurna.
Hasil untuk konfigurasi 28-V:
Hasil untuk konfigurasi 7-V:
Menggabungkan Hasil
Setelah menghitung kontribusi individu, gabungkan secara aljabar, menghormati polaritas untuk tegangan dan arah untuk arus. Tegangan yang digabungkan di seluruh elemen adalah jumlah vektor dari kontribusinya dari setiap sumber.
Ilustrasi tegangan gabungan: 
Menerapkan tegangan yang digabungkan ke sirkuit lengkap menghasilkan tegangan node akhir dan arus cabang (I = E/R). Pendekatan yang sama dapat digunakan langsung untuk arus, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:
Prasyarat dan Keterbatasan
- Semua elemen sirkuit harus linier dan bilateral (resistor, sumber ideal). Perangkat non-linier seperti lampu pijar, varistor, atau resistor variabel membatalkan superposisi.
- Jaringan harus dapat direduksi menjadi kombinasi seri/parallel untuk setiap sumber yang terisolasi; jembatan tidak seimbang tidak dapat ditangani secara langsung.
- Daya adalah fungsi non-linier dari tegangan dan arus, jadi superposisi tidak dapat digunakan untuk menghitung total dissipasi daya.
Karena persamaan sumber AC dan DC tetap linier, teorema ini banyak diterapkan dalam analisis sirkuit AC, desain penguat, dan sistem mixed-signal.
Review
- Analisis satu sumber pada satu waktu, menyingkat sumber tegangan dan membuka sumber arus.
- Hitung penurunan tegangan dan arus individu menggunakan pengurangan seri/parallel.
- Gabungkan kontribusi secara aljabar, menghormati tanda dan arah, untuk mendapatkan perilaku sirkuit akhir.
Lembar Kerja Terkait
