Metode Analisis Arus Mesh

Metode Analisis Arus Mesh digunakan untuk menganalisis dan menyelesaikan jaringan listrik dengan sumber daya atau rangkaian yang terdiri dari banyak mesh (loop) yang mengandung sumber tegangan atau arus. Metode ini juga dikenal sebagai Metode Arus Loop, melibatkan asumsi arus yang berbeda untuk setiap loop dan menentukan polaritas penurunan tegangan di elemen-elemen loop berdasarkan arah arus loop yang diasumsikan.

Dalam analisis arus mesh, yang tidak diketahui adalah arus dalam mesh-mesh yang berbeda, dan prinsip yang berlaku adalah Hukum Tegangan Kirchhoff (KVL), yang menyatakan:
"Dalam rangkaian tertutup manapun, tegangan total yang diterapkan sama dengan jumlah hasil kali arus dan hambatan. Atau, searah dengan aliran arus, jumlah kenaikan tegangan dalam loop sama dengan jumlah penurunan tegangan."

Mari kita pahami metode Arus Mesh dengan bantuan rangkaian yang ditunjukkan di bawah ini：

Dalam Jaringan Di Atas

• R₁, R₂, R₃, R₄, dan R5 mewakili hambatan-hambatan yang berbeda.

• V₁ dan V₂ adalah sumber tegangan.

• I₁ adalah arus yang mengalir dalam mesh ABFEA.

• I₂ adalah arus yang mengalir dalam mesh BCGFB.

• I₃ adalah arus yang mengalir dalam mesh CDHGC.

• Untuk mempermudah analisis jaringan, arah arus diasumsikan searah jarum jam pada semua mesh.

Langkah-langkah untuk Menyelesaikan Jaringan melalui Metode Arus Mesh

Menggunakan diagram rangkaian di atas, langkah-langkah berikut merinci proses analisis arus mesh:

Langkah 1 – Identifikasi Mesh/Loop Independen

Pertama, identifikasi mesh-mesh rangkaian independen. Diagram di atas mengandung tiga mesh, yang akan dianalisis.

Langkah 2 – Tetapkan Arus Beredar ke Setiap Mesh

Tetapkan arus beredar ke setiap mesh, seperti yang ditunjukkan dalam diagram rangkaian (I₁, I₂, I₃ mengalir dalam setiap mesh). Untuk mempermudah perhitungan, lebih disarankan untuk menetapkan semua arus dalam arah searah jarum jam yang sama.

Langkah 3 – Formulasikan Persamaan KVL untuk Setiap Mesh

Karena ada tiga mesh, maka tiga persamaan KVL akan diturunkan:

Menerapkan KVL ke Mesh ABFEA:

Langkah 4 – Selesaikan Persamaan (1), (2), dan (3) secara simultan untuk mendapatkan nilai arus I₁, I₂, dan I₃.

Dengan arus mesh yang diketahui, berbagai tegangan dan arus dalam rangkaian dapat ditentukan.

Bentuk Matriks

Rangkaian di atas juga dapat diselesaikan menggunakan metode matriks. Bentuk matriks dari Persamaan (1), (2), dan (3) dinyatakan sebagai:

Di mana,

• [R] adalah hambatan mesh

• [I] adalah vektor kolom arus mesh dan

• [V] adalah vektor kolom jumlah aljabar semua tegangan sumber di sekitar mesh.

Itulah seluruh tentang metode analisis arus mesh.