Jumat, 29 Juni 2012

Bilangan Komplek Pada Matlab

0 komentar
Dengan MATLAB kita juga dapat memecahkan masalah bilangan komplek. Bilangan komplek biasanya mengggunakan symbol “i” atau “j”. Sebagai contoh, untuk z = 2 + j2 jika dimasukkan ke dalam MATLAB dapat ditulis seperti bentuk berikut:

                        Z = 2 + 2*i

Atau

                        Z = 2 + 2*j


Sedangkan, untuk bilangan komplek za seperti:
Dapat diekspresikan dengan MATLAB dalam bentuk:

                                                              za = 2*sqrt (2)*exp ((pi/4)*j)

Itu semua perlu diingat bahwa ketika bilangan-bilangan komplek dimasukkan sebaai elemen matrik ke dalam tanda kurung, salah satunya harus diberi beberapa spasi. Sebagai contoh:
            y = 3+j4 

ekspresi dalam MATLAB adalah
            y = 3+4*j

Jika diberi spasi diantara tanda “+”,seperti berikut
            U = 3 + 4*j

Pada MATLAB keadaan tersebut dianggap sebagai dua bilangan terpisah, sehingga y tidak akan sama dengan u.

Jika w berbentuk matrik dengan elemennya bilangan komplek, seperti berikut:
                        w = 1+j1          2-j2
                               3+j2          4+j3

Maka kita dapat mengekspresikan ke dalam bentuk MATLAB berikut:
                        w = [1+j  2-2*j ; 3+2*j  4+3*j]

dengan hasil akhir berikut:
                        w =
                                    1.0000 + 1.0000i         2.0000 - 2.0000i
                                    3.0000 + 2.0000i         4.0000 + 3.0000i
Jika input sebuah matrik merupakan bilangan komplek, setelah diberi tanda petik satu (‘) akan menghasilkan suatu bentuk transpose. Yakni,
                        wp = w’

akan menghasilkan; wp =
      1.0000 - 1.0000i    3.0000 - 2.0000i
                                          2.0000 + 2.0000i   4.0000 - 3.0000i

Untuk membatalkan bentuk transpose pada matrik bilangan komplek, kita dapat menambahkan tanda titik (.) sebelum tanda petik satu, hingga seperti (.’). Sebagai contoh,
                        wt = w.’

akan menghasilkan; wt =
      1.0000 + 1.0000i   3.0000 + 2.0000i
                                          2.0000 - 2.0000i    4.0000 + 3.0000i



Tanda titik dua

Tanda titik dua merupakan salah satu tanda terpenting diantara banyak tanda lainnya dalam MATLAB yang berfungsi sebagai operator. Tanda tersebut dapt digunakan:
1)      Untuk membuat vektor dan matrik
2)      Sebagai spesifikasi sub-matrik dan vector
3)      Untuk membentuk suatu perulangan

Misalnya;
                        t1 = 1 : 6
keadaan di atas akan menghasilkan sebuah vector baris yang berisi angka 1 sampai 6 dengan penambahan per-unit atau secara berurutan. Hasil ekspresinya pada MATLAB adalah;
           
                        t1 = 1   2   3   4   5   6

kita juga dapat membuat suatu keadaan dengan penambahan positif atau negative yang kita inginkan, atau lebih spesifikasi lagi. Sebagai contoh pada keadaan berikut:
           
            t2 = 3 : -0.5 : 1

hasilnya
            t2 = 3.0000     2.5000     2.0000     1.5000    1.0000

contoh berikutnya:
           
            t3 = [(0:2:10);(5:-0.2:4)]

hasilnya adalah matrik 2x4, berikut:

            t3 =      0          2.0000    4.0000    6.0000    8.0000    10.0000
                  5.0000       4.8000    4.6000    4.4000    4.2000     4.0000

Linspace dan logspace merupakan dua bentuk lain untuk vector yang juga merupakan fungsi lain dari MATLAB. Adapun bentuk dari kedua fungsi tersebut ialah:
                       
                        Linespace (i,f,np)
                        Logspace(i,f,np)
Keterangan:
-          i     = jumlah mula-mula
-          f     = jumlah akhir
-          np  =  total keseluruhan elemen dalam suati vector
Contoh:
            t4 = linspace (2,6,8)
akan menghasilkan bentuk vector berikut:
            t4 =
                    kolom 1 sampai 7
                    2.0000     2.5714      3.7143       4.2857      4.8571     5.4286

                    Kolom 8
                    6.0000
Elemen individu dalam sebuah matrik dapat ditunjukkan dengan ditandai sisipan di dalamnya. Sebagai contoh, t2 (4) menunjukkan elemen keempat dari vector t2. Selain itu, untuk matrik t3, yakni t3 (:,4) yang menunjukkan elemen tersebut terdapat pada baris ke-2 dan kolom ke-3. Penggunaan titik dua (:) sebagai salh satu tanda yang menunjukkan seluruh baris atau kolom yang sesuai. Sebagai contoh, t3(:,4) yang menunjukkan kolom ke-4 pada matrik t3. Bila persamaan tersebut sama dengan t5, maka:
                       
                        t5 = t3(:,4)
                        t5 =
                                    6.0000
                                    4.4000

Begitupula pada t3(2:,) yang menunjukkan baris ke-2 pada matrik t3. Bila persamaan tersebut sama dengan t6, maka:

                        t6 =
                                    5.0000    4.8000    4.6000    4.4000    4.2000    4.0000

Jika tanda titik dua saja yang terdapat di dalam kurung, seperti t3(:),menunjukkan bahwa matrik hanya berbentuk sebuah vector kolom yang panjang, missal:

                        t7 =
                                    0
                                    5.0000
                                    2.0000
                                    4.8000
                                    4.0000
                                    4.6000
                                    6.0000
                                    4.4000
                                    8.0000
                                    4.2000
                                    10.0000
                                    4.0000


Contoh 1.1

Sebuah tegangan v yang dipasang seri dengan resistansi  R, sesuai dengan hukum OHM, yakni v = Ri, dimana i merupakan arus. Daya terdisipasi pada resistor R dapat dikspresikan ke dalam persamaan berikut:
           
                                                P = Ri2

Jika R = 10W dan arus yang mengalir terus bertambah mulai dari 0 – 10 A dengan penambahan tiap 2A, ekspresikan keadaan tersebut ke dalam program MATLAB agar menghasilkan sebuah table arus, tegangan dan disipasi daya yang dihasilkan.

Solusi:

Bentuk MATLAB
            % Perhitungan tegangan dan daya
            R = 10;            %nilai resistansi
            i = (0:2:10)      %nilai rentang arus
            v = i.*R           %operasi perkalian untuk menghasilkan tegangan
            p = (i.^2)*R     %hitungan untuk daya
            sol = [i v p]      %arus, tegangan, dan nilai daya yang ditunjukkan

Hasil pada MATLAB
            sol =
                        kolom 1- 6
                        0    2    4     6    8    10

                        Kolom 7 – 12
                        0    20     40     60    80    100

                        Kolom 13 – 18
                        0    40    160   360    640    1000

Kolom 1 – 6 menunjukkan nilai arus; kolom 7 – 12 menunjukkan nilai tegangan; kolom 13 – 18 menunjukkan nilai disipasi daya yang dihasilkan.

Leave a Reply