Teorema Norton adalah salah satu metode penyederhanaan rangkaian listrik yang sangat berguna dalam analisis sirkuit elektronika. Teorema ini merupakan dual (kebalikan) dari Teorema Thevenin.
Pengertian Teorema Norton
Teorema Norton menyatakan bahwa sembarang rangkaian listrik linier yang mengandung sumber tegangan dan arus dapat disederhanakan menjadi rangkaian ekuivalen yang terdiri dari sebuah sumber arus Norton (IN) yang terhubung paralel dengan resistansi Norton (RN).
Baca Juga: Low Pass Filter (LPF): Pengertian, Rumus dan Konfigurasinya
Bunyi Teorema Norton
Teorema Norton berbunyi: “Setiap jaringan linier dua terminal yang mengandung sumber tegangan dan sumber arus dapat digantikan dengan rangkaian ekuivalen yang terdiri dari sumber arus Norton (IN) yang terhubung paralel dengan resistansi Norton (RN).”
Baca Juga: Sensor Sentuh: Pengertian, Cara Kerja dan Jenis-Jenisnya
Komponen Rangkaian Ekuivalen Norton
- Arus Norton (IN) — Arus hubung singkat (short circuit) yang mengalir melalui terminal output ketika terminal tersebut dihubung singkat.
- Resistansi Norton (RN) — Resistansi ekuivalen yang dilihat dari terminal output ketika semua sumber bebas (independent) dimatikan (sumber tegangan diganti hubung singkat, sumber arus diganti rangkaian terbuka). Nilai RN sama dengan RTh (Thevenin).
Baca Juga: Pengertian Teorema Thevenin
Langkah-Langkah Menerapkan Teorema Norton
- Identifikasi terminal yang menjadi titik analisis (a dan b).
- Lepas beban (RL) dari terminal a-b.
- Hubung singkat (short circuit) terminal a-b, lalu hitung arus yang mengalir → ini adalah IN.
- Matikan semua sumber bebas, kemudian hitung resistansi dilihat dari terminal a-b → ini adalah RN.
- Susun rangkaian ekuivalen Norton: sumber arus IN paralel dengan RN.
- Sambungkan kembali beban RL untuk mendapatkan tegangan atau arus yang diinginkan.
Baca Juga: Pengertian Reaktansi Induktif (Inductive Reactance) & Rumusnya
Hubungan Teorema Norton dan Thevenin
Teorema Norton dan Thevenin saling berkaitan melalui transformasi sumber:
- RN = RTh
- IN = VTh / RTh
- VTh = IN × RN
Kedua teorema ini menghasilkan hasil analisis yang sama, hanya berbeda dalam bentuk representasinya.
Baca Juga: Pengertian Electrical Waveform (Bentuk Gelombang Listrik)
Contoh Perhitungan Teorema Norton
Misalkan sebuah rangkaian memiliki sumber tegangan VS = 12 V, R1 = 4 Ω, R2 = 6 Ω (sebagai beban RL), dan R3 = 2 Ω.
Langkah 1: Lepas RL (R2 = 6 Ω).
Langkah 2: Hubung singkat terminal a-b. Hitung IN.
Arus total dari sumber: I = VS / (R1 + R3) = 12 / (4 + 2) = 2 A → IN = 2 A
Langkah 3: Matikan VS (hubung singkat). Hitung RN dilihat dari a-b.
RN = R1 + R3 = 4 + 2 = 6 Ω (jika paralel: gunakan formula paralel)
Langkah 4: Pasang kembali RL = 6 Ω paralel dengan RN = 6 Ω.
Tegangan output: VL = IN × (RN ∥ RL) = 2 × (6×6)/(6+6) = 2 × 3 = 6 V
Baca Juga: CMOS: Pengertian, Fungsi, Karakteristik & Cara Kerjanya
Kegunaan Teorema Norton
- Menyederhanakan analisis rangkaian kompleks.
- Memudahkan perhitungan efek perubahan beban.
- Digunakan dalam desain penguat (amplifier) dan filter.
- Membantu analisis rangkaian dengan beberapa sumber.
Kesimpulan
Teorema Norton adalah alat yang sangat praktis dalam analisis rangkaian listrik. Dengan memahami konsep IN dan RN, kita dapat menyederhanakan rangkaian yang kompleks menjadi rangkaian ekuivalen sederhana untuk kemudian menganalisis respons terhadap berbagai nilai beban.
