86709626 Laporan Praktikum Rangkaian Seri Rlc

Embed Size (px)

DESCRIPTION

l

Citation preview

  • LAPORANPRAKTIKUM

    RANGKAIANSERIRLC

    Oleh

    NAMA :ABDULSALIM

    NPM :A1E008018

    NAMAASISTEN :SRIWAHTUWIDYANINGSIH

    NPMASISTEN :A1E007012S

    DOESNPEMBIMBING :DEDYHAMDANI,Msi.

    PROGRAMSTUDIPENDIDIKANFISIKA

    FAKULTASKEGURUANDANILMUPENDIDIKAN

    UNIVERSITASBENGKULU

    2009

  • I. Judul: Rangkaian Seri R-L-C

    II. Tujuan Percobaan: Mempelajari sifat tegangan bolak-balik pada rangkaian seri

    hambatan (R),kumparan (L),dan kapasitas (C).

    III. Landasan Teori: Tegangan bolak balik adalah tegangan listrik yang berubah tanda

    secara berulang. Tegangan bolak balik juda disebut tegangan ac

    (alternating current). Listrik PLN menggunakan tegangan bolak balik

    berbentuk gelombang sinusoida. Isyarat dalam elektronika banyak berupa

    tegangan bolak balik, dengan berbagai bentuk gelombang. Akan tetapi

    bentuk gelombang yang paling dasar adalah bentuk sinusoida, oleh karena

    menurut dalil Fourier menggunakan bentuk gelombang dapat diuraikan

    dalam deret Fourier menggunakan bentuk gelombang sinusoida.

    (Elektronika :1985: )

    Sebuah tegangan tetap, ( )sv t , dan kita hubungkan dengan suatu rangkaian yang terdiri dari suatu hambatan R, Induktansi L, dan suatu

    kapasitor C yang dihubungkan seri seperti pada percobaan ini disusun

    secara seri. Dari sini kit adapt menghitung arus yang mengalir. Arus

    ,sVIZ

    = dengan Vs adalah tegangan kompleks sumber Impedansi

    1Z R j L R j Lj C C

    = + + = +

    1 , mempunyai modulus (besar):

    22 1Z Z R L

    L = = +

    sehingga

    2

    2 1sVI

    R LC

    =

    +

    Tegangan elektik dapat diberikan oleh persamaan sinmV V t= dan arus didalam rangkaian tersebut mempunyai bentuk yang diperlihatkan

  • oleh persamaan ( )sinmi i t = L

    dari rangkaian teorema simapal terhadap

    rangkaian R,L, C menghasilkan persamaan R CV V V V= + + . Untuk VR sefase dengan arus, Vc terbelakang terhadap arus selama seperemp[at

    siklus dan VL dan mendahului arus selama seperempat siklus. Untuk

    mencari V dari rangkaian R, L, dan C. kita telah membentuk fasor VL,m

    Vc. fasor ini tegak lurus terhadap VR dan kita peroleh

    ( )( ) ( )

    ( )

    22

    2 2

    22

    atau

    =

    =

    m R L C

    m m L m C

    m L C

    V V V V

    i R i X i X

    i R X X

    = + +

    + (Fisika:1998:488)

    Sebuah penghantar dalam rangkaian arus bolak-balik memiliki

    hambatan, reaktansi induktif, dan reaktansi capasitif. Untuk

    menyederhanakan permasalahan, kita tinjau rangkaian arus bolak-balik

    yang didalamnya tersusun resistor R, kumparan R, kumparan induktif L

    dan capasitor C.

    Menurut hukum ohm, tegangan antara ujung-ujung rangkaian :

    V = VR + VL + VC

    Ada tiga kemungkinan yang bersangkutan dengan rangkaian RLC

    seri yaitu

    1. Bila XL>XC atau VL>VC, maka rangkaian bersifat induktif.

    2. Bila XL

  • VR = Im R sin t = VmR sin t

    VL = Im XL sin (t + 900) = VmL sin (t + 900)

    VC = Im XC sin (t 900) = VmC sin (t 900)

    Tegangan antara ujung ujung rangkaian RLC, yaitu VAB = V adalah jumlah

    fasor antara VR, VL, VC. Penjumlahan fasor tersebut menghasilkan besar

    tegangan total, yaitu V = V2R + (VL VC )2

    Impedansi Rangkaian ( Z) Z = R2 + (xL xC )2

    V L = I. XL VC = I. XC

    Sudut fase

    VR

    VC

    Sifat rangkaian

    Jika XL > XC, bersifat induktif, I tertinggal dari tegangan sebesar , yaitu 0> > /2

    Jika XL < XC, bersifat kapasitif, I mendahului tegangan sebesar , yaitu 0

  • IV. Alat dan Bahan: Alat dan bahan yang digunakan untuk mempelajari sifat tegangan

    bolak-balik pada rangkaian seri hambatan (R),kumparan (L),dan

    kapasitas (C).

    N0 Nama Alat Jumlah

    1 Kumparan 1000 lilitan 1

    2 Hambatan tetap 10 k 1

    3 Kapasitor 1F 1

    4 Papan rangkaian 1

    5 Jembatan penghubung 1

    6 Inti besi 1

    7 Saklar 1 kutub 1

    8 Kabel penghubung merah 2

    9 Kabel penghubung hitam 2

    10 Multimeter 1

    11 Audio generator 1

    V. Persiapan Percobaan:

    a. Persiapan percobaan 1. Dipersiapkan peralatan atau komponen sesuai dengan daftar

    alat dan bahan

    2. Dibuat rangkaian seperti gambar rangkaian

    Saklar dibuat terbuka

    Inti besi dimasukkan ke dalam kumparan

    Resistor, Kumparan dan Kapasitor disusun seri

    Dihubungkan multimeter sebagai voltmeter dengan batas ukur

    10V AC

    3. Dihubungkan audio generator ke sumber tegngan (alat masih

    dalam keadaan off)

    Dipilih skala tegangan 10 x 10 mVp-pDipilih bentuk gelombang sinusoidal

  • Dipilih frekuensi awal 100 Hz

    4. Dihubungkan rangkaian ke audio generator

    5. Diperiksa kembali rangkaian

    b. Langkah percobaan 1. Dihidupkan audio generator (on).

    2. Ditutup saklar S (posisi 1), dibaca VR ( tegangan hambatan )

    pada voltmeter,dicatat hasilnya.

    3. Dibuka saklar S (posisi 0), kemudian dipindahkan voltmeter ke

    titik B dan D untuk mengukur tegangan kumparan.

    4. Ditutup saklar S (posisi 1), dibaca VL ( tegangan kumparan )

    dan dicatat hasilnya.

    5. Dibuka saklar S (posisi 0), kemudian dipindahkan voltmeter ke

    titik D dan E untuk mengukur tegangan kapasitor.

    6. Ditutup saklar S (posisi 1), dibaca VC ( tegangan kapasitor )

    dan dicatat hasilnya.

    7. Dibuka saklar S (posisi 0), kemudian dipindahkan voltmeter ke

    titik A dan E untuk mengukur tegangan rangkaian.

    8. Ditutup saklar S (posisi 1), dibaca Vtot ( tegangan seluruh

    rangkaian ) dan dicatat hasilnya.

    9. Diulangi langkah 2-8 sampai frekuensi 500 dan 1000 Hz.

  • VI. Hasil Pengamatan: Hasil pengamatan yang di peroleh dari mempelajari sifat tegangan

    bolak-balik pada rangkaian seri hambatan (R),kumparan (L),dan

    kapasitas (C).

    a. Data hasil pengamatan

    f

    (Hz)

    Tegangan

    resistor

    VR

    Tegangan

    kumparan

    VL

    Tegangan

    kapasitor

    VC

    Tegangan

    total Vtot

    100 0 0 3,8 3,8 3,8

    500 0 0 5,8 6,0 5,8

    1000 0 0 6,8 6,8 6,8

    b. Gambar rangkaian

    8

    6

    4

    3

    2

    1

    1011

    5

    7

    9

    Gambar rangkaian menghitung tegangan kumparan

    Ket

    1. Audio generator 7. Papan rangkaian

    2. Kabel penghubung hitam 8. Multimeter

    3. Kabel penghubung merah 9. Hambatan tetap 10 k

    4. Kumparan 1000 lilitan 10. Kapasitor 1F

    5. Saklar 1 kutub 11. Inti besi

    6. Jembatan penghubung

  • c. Pembahasan

    Pada percobaan dilakukan untuk mengukur tegangan pada

    rangkaian seri R-L-C. Tegangan yang diukur yaitu tegangan resistor,

    tegangan kumparan VL, tegangan kapasitor VC, serta mengukur

    tegangan total dari rangkaian. Berdasarkan hasil percobaan telah

    didapatkan sebuah hasil sesuai dengan rangkaian yang telah dipasang

    pratikan sehingga hasil yang didapat dimasukkan kedalam tabel

    pengamatan dan laporan semantara, hasil ini di ukur dengan

    menggunakan multimeter. Untuk tegangan total diukur langsung di

    dalam rangkaian yang sudah di pasang sedangkan untuk tegangan yang

    disesuaikan dengan hasil VR, VC, VL dihitung dengan menggunakan

    persamaan ( )22R L CV V V+ . 1. Untuk frekuensi 100 Hz, dengan VR = 0, VL = 0, dan VC = 3,8

    ( ) ( ) ( ) 8,38,300 2222 =+=+ CLR VVV 2. Untuk frekuensi 100 Hz, dengan VR = 0, VL = 0, dan VC = 5,8

    ( ) ( ) ( ) 8,58,500 2222 =+=+ CLR VVV 3. Untuk frekuensi 100 Hz, dengan VR = 0, VL = 0, dan VC = 6,8

    ( ) ( ) ( ) 8,68,500 2222 =+=+ CLR VVV Dari data hasil percobaan hasil tegangan totalyamg di peroleh

    dengan menggukan rumus ada tang berbeda dengan data hasil

    percobaan pada rangkaian ketika percobaan berlangsung. Tegangan

    hambatan dan tegangan kumparan diperoleh nol, ini mungkin karena

    kesalahan praktikan dan bisa juga karena alat yang di gunakan tidak

    bagus lagi.

    Untuk frekuensi 100 Hz tegangan total yang di dapat dari

    percobaan rangkaian R-L-C yakni 3,8 V. Sedangkan tegangan yang

    didapat dari hitungan dengan mengtgunakan rumus juga 3,8.

  • Kebenaran ini bisa saja saja terjadi karena ketelitian dalam melakukan

    praktikum dan juaga bisa karena kesalahan pembaca skala.

    Untuk frekuensi 500 Hz tegangan total yang didapat dari

    rangkaian RLC, yakni 6,0 V sedangkan tegangan pada hasil

    perhitungan VR, VL, VC yakni 5,8 V sehingga didapatkan selisih dari

    kedua tegangan tersebut yaitu sebesar 0,2 V.

    Untuk frekuensi 1000 Hz tegangan total yang didapat dari

    rangkaian RLC yakni 6,8 V sedangkan tegangan yang didapat dari

    hitungan VR, VL, VC juga 6,8V.

    VII. Kesimpulan dan Saran: a. Kesimpulan

    Dari hasil pengamatan dan pembahasan yang di peroleh tenteng

    mempelajari sifat tegangan bolak-balik pada rangkaian seri hambatan

    (R),kumparan (L),dan kapasitas (C) sehingga dapat disimpulkan

    bahwa semakin besar frekuensi ( Hz )yang di berikan pada rangtkaian

    maka semakin besar pula tegangan (V) yang di hasilkan.

    b. Saran

    Pada saat melakukan praktikum peraktikan harus memperhatikan

    rangkaian sehingga pada saat pengukuran menggunakan multimeter

    atau sejenisnya tidak terjadi kesalahan pada saat pengukuran sehingga

    sesuai dengan hasil yang prosedur yang sudah ditentukan pada buku

    penuntun.

  • VIII. Dafar Pustaka

    Halliday, David. 1988. Fisika. Erlangga : Jakarta

    Sutanto. 1994. Rangkaian Elektronika (Analog). Fak.Teknik UI :

    Jakarta

    Sutrisno.1985. Elektronika. ITB : Bandung

    http://www.google.co.id/search?hl=id&source=hp&q=sifat+tegangan+

    ac+pada+hambatan+seri+RLC&btnG

    http://fisikadasar.mofuse.mobi/?page=show&type=item&id