← Kembali ke Beranda/Silabus & Rencana Pembelajaran
KURIKULUM OBE BERBASIS SN-DIKTI

Silabus & Rencana Pembelajaran Semester (RPS)

Struktur kurikulum mata kuliah Persamaan Diferensial (TEE-203) S1 Teknik Elektro UNIB dengan penekanan pada integrasi 4-Pilar Pedagogis: Intuisi Fisika, Derivasi Matematis Eksplisit, Komputasi Numerik Terbuka, dan Aplikasi Rekayasa Elektro.

Dokumen Resmi RPS Persamaan Diferensial 2026

Dokumen kurikulum lengkap memuat matriks pemetaan CPL-CPMK-SubCPMK, rubrik penilaian portofolio OBE, dan jadwal perkuliahan 16 minggu.

Unduh RPS Lengkap (PDF)

Matriks Perkuliahan Mingguan (16 Minggu)

MgSub-CPMK & Topik MateriFokus Teori & DerivasiPraktikum Komputasi TerbukaBahan Ajar
W1Pengantar & Klasifikasi Persamaan Diferensial
Sub-CPMK 1: Mampu mengidentifikasi PDB/PDP, orde, derajat, linieritas, merumuskan IVP rangkaian RL, dan membuktikan kontinuitas energi medan magnet/listrik.
  • Klasifikasi PDB vs PDP
  • Orde & Derajat PD
  • Linieritas & Superposisi
  • Masalah Nilai Awal (IVP)
  • Kontinuitas Arus i_L & Tegangan v_C
  • Model KVL Loop RL
Julia (DifferentialEquations.jl): Validasi Transien RL Eksak vs Tsit5() & Visualisasi Dinamika Sistem Slide
W2PDB Orde 1: Separabel, Eksak & Faktor Integrasi
Sub-CPMK 2: Mampu menyelesaikan PDB orde 1 menggunakan metode separabel, eksak, dan faktor integrasi untuk respons transien rangkaian RC.
  • Persamaan Separabel
  • Persamaan Diferensial Eksak
  • Uji Euler dM/dy = dN/dx
  • Faktor Integrasi mu(x)
  • Pengosongan Kapasitor RC
  • Disipasi Kalor Joule
Julia: Uji Keeksakan, Solusi Simbolik & Simulasi Transien RC Slide
W3Aplikasi PDB Orde 1 dalam Rekayasa Elektro
Sub-CPMK 2: Mampu memodelkan dan menganalisis transien pengisian/pengosongan RC-RL serta manajemen termal transformator gardu induk.
  • Transien Pengisian RC
  • Transien Pengisian RL
  • Konstanta Waktu tau
  • Hukum Pendinginan Newton
  • Manajemen Termal Trafo
  • Dinamika Suhu Belitan
Pluto Notebook & Julia: Simulasi_Transien_RC_RL.jl Slide
W4PDB Linier Orde 2 Homogen Koefisien Konstan
Sub-CPMK 3: Mampu menyelesaikan PDB linier orde 2 homogen, menguji kebebasan linier solusi (Wronskian), dan memodelkan osilasi alami tangki LC.
  • Bentuk Standar PDB Orde 2
  • Uji Wronskian W(y1,y2)
  • Persamaan Karakteristik
  • Kasus Overdamped (D>0)
  • Kasus Critically Damped (D=0)
  • Kasus Underdamped (D<0)
  • Tangki Osilator LC RF
Julia: Simulasi Tiga Ragam Redaman & Ruang Fasa Titik Fokus Slide
W5PDB Linier Orde 2 Non-Homogen & RLC Seri
Sub-CPMK 3: Mampu menyelesaikan PDB orde 2 non-homogen dengan koefisien tak tentu dan menganalisis resonansi transien rangkaian RLC seri AC.
  • Metode Koefisien Tak Tentu
  • Respon Total y = yh + yp
  • Rangkaian RLC Seri AC
  • Faktor Kualitas Q
  • Resonansi Seri omega0
  • Fenomena Beat (Layangan)
Pluto Notebook & Julia: Simulasi_Transien_RLC.jl Slide
W6Transformasi Laplace Dasar & Teorema Pergeseran
Sub-CPMK 4: Mampu menghitung transformasi Laplace fungsi elementer, menerapkan teorema pergeseran pertama, dan mentransformasikan turunan PDB.
  • Definisi Integral Laplace
  • Wilayah Konvergensi (ROC)
  • Fungsi Step Heaviside u(t)
  • Fungsi Impuls Dirac delta(t)
  • Teorema Pergeseran Pertama
  • Transformasi Turunan L[y'] & L[y'']
Julia: Pemetaan Kutub-Nol (Pole-Zero) & Transformasi Laplace Slide
W7Invers Transformasi Laplace & Rangkaian Domain s
Sub-CPMK 4: Mampu menyelesaikan invers transformasi Laplace dan menentukan solusi transien lengkap rangkaian elektrik domain s.
  • Invers Laplace L^-1
  • Dekomposisi Pecahan Parsial
  • Metode Tutup Heaviside
  • Impedansi Kompleks Z(s)
  • Kapasitor 1/sC & Induktor sL
  • Solusi IVP Orde 2 RLC
Julia: Invers Laplace & Respon Impuls Sistem Kendali Slide
W8Pengantar PDP & Analisis Deret Fourier
Sub-CPMK 5: Mampu mengklasifikasikan PDP dan menguraikan sinyal periodik non-sinusoidal (gelombang kotak inverter) ke dalam Deret Fourier.
  • Klasifikasi PDP (Hiperbolik, Parabolik, Eliptik)
  • Deret Fourier Trigonometrik
  • Koefisien Euler a0, an, bn
  • Simetri Genap/Ganjil/Half-Wave
  • Harmonisa Inverter SPWM
  • Total Harmonic Distortion (THD)
Julia: Sintesis Fourier & Analisis Spektrum Harmonisa (FFT) Slide
W9Solusi PDP: Metode Pemisahan Variabel
Sub-CPMK 5: Mampu menyelesaikan PDP linier menggunakan metode pemisahan variabel dan menentukan nilai eigen serta fungsi eigen spasial-temporal.
  • Asumsi Produk Solusi u(x,t) = X(x)T(t)
  • Konstanta Pemisahan -k^2
  • Syarat Batas Dirichlet & Neumann
  • Fungsi Eigen Spasial sin(n pi x / L)
  • Fungsi Waktu Eksponensial/Osilasi
  • Superposisi Deret Fourier
Julia: Animasi Konvergensi Solusi Spasial-Waktu PDP Slide
W10Persamaan Gelombang 1D & Telegrafer Saluran Transmisi
Sub-CPMK 6: Mampu menurunkan persamaan gelombang 1D dari hukum saluran transmisi, menganalisis solusi d'Alembert, dan memodelkan pantulan gelombang.
  • Persamaan Telegrafer Lossless
  • Kecepatan Rambat v = 1/sqrt(LC)
  • Impedansi Karakteristik Z0
  • Solusi d'Alembert f(x-vt) + g(x+vt)
  • Koefisien Refleksi Beban Gamma
  • Gelombang Berdiri (VSWR)
Pluto Notebook & Julia: Simulasi_Gelombang_1D.jl Slide
W11Persamaan Panas 1D & Manajemen Termal Konduktor Daya
Sub-CPMK 6: Mampu menyelesaikan persamaan panas 1D parabolik untuk memodelkan distribusi suhu konduktor daya saat dialiri arus beban lebih.
  • Persamaan Difusi Panas Fourier
  • Difusivitas Termal alpha = k/(rho cp)
  • Syarat Batas Konduksi & Konveksi
  • Peluruhan Eksponensial Transien
  • Distribusi Suhu Keadaan Mantap
  • Batas Kemampuan Hantar Arus (Ampacity)
Pluto Notebook & Julia: Simulasi_Persamaan_Panas_1D.jl Slide
W12Persamaan Laplace 2D & Potensial Elektrostatik
Sub-CPMK 6: Mampu menurunkan persamaan Laplace 2D dari Hukum Gauss elektrostatik, menyelesaikan secara analitik, dan memetakan kontur potensial.
  • Hukum Gauss & Medan Konservatif
  • Persamaan Poisson & Laplace nabla^2 V = 0
  • Teorema Keunikan Elektrostatik
  • Syarat Batas Pelat Konduktor
  • Fungsi Harmonik & Nilai Rata-Rata
  • Relaksasi Beda Hingga Gauss-Seidel
Pluto Notebook & Julia: Simulasi_Potensial_Laplace_2D.jl Slide
W13Fungsi Khusus: Persamaan Bessel & Efek Kulit (*Skin Effect*)
Sub-CPMK 6: Mampu menyelesaikan persamaan Bessel pada koordinat silinder dan menganalisis fenomena efek kulit (skin effect) pada konduktor kawat bundar.
  • Laplacian Koordinat Silinder (r, theta, z)
  • Persamaan Diferensial Bessel
  • Fungsi Bessel Jenis 1 J0(x) & Jenis 2 Y0(x)
  • Kedalaman Penetrasi Kulit delta
  • Distribusi Rapat Arus Radial J(r)
  • Resistansi AC vs Resistansi DC Kawat
Julia (SpecialFunctions.jl): Evaluasi Fungsi Bessel & Efek Kulit Slide
W14Sintesis PDP: 4 Persamaan Maxwell & Team-Based Project
Sub-CPMK 6: Mampu mensintesiskan konsep PDP ke dalam 4 Persamaan Maxwell diferensial dan merancang solusi numerik/analitik pada Team-Based Project.
  • Hukum Gauss Elektrostatik (div D = rho)
  • Hukum Gauss Magnetostatik (div B = 0)
  • Hukum Induksi Faraday (curl E = -dB/dt)
  • Hukum Ampere-Maxwell (curl H = J + dD/dt)
  • Penurunan Persamaan Gelombang 3D
  • Rubrik Penilaian Team-Based Project
Julia & Pluto: Pemodelan Gelombang EM Maxwell & Presentasi Akhir Slide