Modul praktikum rangkaian listrik (rev juli 2013)

RANGKAIAN LISTRIK

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTROJURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS ISLAM KADIRI – KEDIRI

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO

FAKULT AS TEK NI K UNIVER SITAS ISL AM K ADI R I

Modul Praktikum Rangkaian Listrik PENDAHULUAN ii

PENDAHULUAN

A. UMUM

Sesuai dengan tujuan pendidikan di UNISKA, yaitu :

- Pembinaan hidup bermasyarakat

- Pembinaan sikap ilmiah

- Pembinaan sikap kepemimpinan

- Pembinaan keahlian

Maka tugas dari Laboratorium Fakultas Teknik UNISKA antara lain :

- Memperkuat konsep

- Melengkapi kuliah

- Melatih keterampilan / penerapan teori

Dengan demikian praktikum Mikroprosessor adalah melatih keterampilan dalam

menerapkan teori-teori yang diperoleh dari mata kuliah Sistem Mikroprosessor.

Disamping itu praktikum Mikroprosessor dapat mengasah kemampuan mahasiswa untuk

mengaplikasikan Mikroprosessor sebagai salah satu peralatan pengontrol otomatis yang

saat ini banyak digunakan dalam bidang industri. Kesungguhan dan ketertiban dalam

melakukan praktikum merupakan prasyarat utama untuk mencapai keberhasilan praktikum

anda. Oleh karena itu, selama anda melaksanakan praktikum di laboratorium Elektronika

ada beberapa hal yang perlu anda perhatikan :

1. Selama praktikum, praktikan dibimbing oleh asisten dan untuk itu praktikan harus

mempersiapkan segala sesuatu tentang percobaan yang akan dilakukan seperti yang

ada pada “BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM” bersama rekan praktikumnya.

2. Sebelum melaksanakan praktikum, periksalah semua peralatan yang akan digunakan

dan pinjamlah peralatan yang belum ada.

3. Dalam melaksanakan praktikum perlu diperhatikan penggunaan waktu yang ada,

karena waktu pelaksanaan Praktikum Mikroprosessor adalah “3 jam”.

Rincian penggunaan adalah seperti berikut :

- Persiapan :

Untuk persiapan, praktikan diberi waktu 30 menit dan pada saat persiapan tugas

praktikan adalah : menyerahkan tugas pendahuluan dan meminjam peralatan

yang belum ada.



Modul Praktikum Rangkaian Listrik PENDAHULUAN iii

- Melakukan Percobaan :

Dalam melakukan percobaan praktikan diberi waktu ± 120 menit dan sisanya (30

menit) digunakan untuk mencata hasil praktikum dalam lembar Laporan

Sementara.

4. Tugas pendahuluan dikumpulkan sebelum praktikum dimulai kepada asistenya

masing-masing.

5. Praktikan dilarang mengerjakan Tugas Pendahuluan di lingkungan Laboratorium.

6. Sebelum melakukan percobaan, setiap praktikan harus mempersiapkan Laporan

Resmi yang telah ditulisi dengan tujuan percobaan, teori, cara kerja, serta

persiapkan pula kertas karbon dan kertas grafik bila diperlukan.

B. TATA TERTIB

Tata tertib yang harus diperhatikan dan ditaati selama melakukan praktikum

Mikroprosessor adalah :

1. Praktikan harus hadir 10 menit sebelum praktikum dimulai.

2. Praktikan baru diperkenankan masuk Laboratorium setelah percobaan yang akan

dilaksanakan dinyatakan SIAP oleh asisten.

3. Sebelum melakukan praktikum, semua perlengkapan kecuali buku petunjuk praktikum,

alat tulis dan peralatan penunjang harus diletakkan di tempat yang telah ditentukan.

4. Setiap praktikan harus melakukan percobaan dengan rekan praktikum yang telah

ditentukan.

5. Selama mengikuti praktikum, praktikan harus berpakaian sopan dan tidak

diperbolehkan memakai sandal, bertopi, merokok, membuat gaduh, dan lain-lain.

6. Selama praktikum, praktikan hanya diperbolehkan menyelesaikan tugasnya pada meja

yang telah disediakan (melakukan percobaan, membuat laporan sementara dan resmi).

7. Selama melakukan percobaan, semua data hasil percobaan ditulis dalam kolom-kolom

tabel yang dipersiapkan terlebih dahulu. Laporan sementara dibuat rangkap n + 1 dan

dilaporkan pada asisten untuk ditanda tangani. n adalah jumlah praktikan dalam satu

kelompok.

8. Berdasarkan Laporan Sementara yang telah disetujui oleh asisten, setiap praktikan

membuat Laporan Resmi sesuai dengan tugas yang diberikan dalam buku petunjuk,

kemudian diserahkan kepada asisten masing-masing dengan dilampiri laporan

sementara.



Modul Praktikum Rangkaian Listrik PENDAHULUAN iv

9. Jika praktikan akan meninggalkan ruang praktikum, harus melaporkan pada asisten dan

demikian pula sebaliknya.

10. Praktikan yang sudah menyelesaikan tugas-tugasnya, diharuskan meninggalkan ruang

praktikum.

C. SANKSI

Ada beberapa sanksi yang dapat diterapkan terhadap praktikan yang melanggar peraturan

tata tertib :

1. Pelanggaran tehadap :

a. Point A-5, asisten berhak melakukan pencoretan terhadap tugas yang telah

dikerjakan.

b. Point A-6, B-1, B-5, B-6, dan B-9 dikenakan sanksi pembatalan percobaan yang

dilakukan.

c. Point A-2, B-3, B-4, dan B-9 dikenakan sanksi peringatan dan apabila telah

mendapatkan peringatan 3 kali, praktikan akan dikeluarkan dan mendapat “Nilai

E”.

2. Praktikan yang melakukan kecurangan dapat dikenakan sanksi berupa pembatalan

seluruh praktikum dan diberi “Nilai E”.

3. Praktikan yang karena kelalaiannya menyebabkan kerusakan atau menghilangkan alat

milik laboratorium harus mengganti alat tersebut. Apabila dalam waktu yang ditentukan

belum mengganti, maka tidak diperkenankan mengikuti praktikum berikutnya.

4. Praktikan yang tidak mengikuti praktikum sebanyak 4 kali diberi sanksi pembatalan

seluruh praktikum dan diberi “Nilai E”.

5. Sanksi lain yang ada di luar sanksi-sanksi diatas ditentukan kemudian oleh Kepala

Laboratorium.



Modul Praktikum Rangkaian Listrik DAFTAR ISI v

DAFTAR ISI

PENDAHULUAN ........................................................................................... ii

DAFTAR ISI ................................................................................................... v

PERCOBAAN I. TEOREMA THEVENIN DAN NORTON .................................. 1

PERCOBAAN II. RANGKAIAN DENGAN KOPLING MAGNETIK ....................... 8

PERCOBAAN III. RANGKAIAN RC DAN RL ..................................................... 15

PERCOBAAN IV. RANGKAIAN RESONANSI .................................................... 27

LAMPIRAN ................................................................................................... 35



Modul Praktikum Rangkaian Listrik TEOREMA THEVENIN DAN NORTON 1

PERCOBAAN I

TEOREMA THEVENIN DAN NORTON

1. TUJUAN

a. Mempelajari penggunaan teorema Thevenin dan teorema Norton pada arus searah.

2. PENDAHULUAN

2.1. Teorema Thevenin

Suatu rangkaian aktif (dengan sumber tegangan dan atau sumber arus dependen

maupun independen) yang bersifat linier dengan 2 kutub (terminal) a dan b, dapat

diganti dengan : satu sumber tegangan seri dengan sebuah resistor dengan resistansi.

a

b

VT

RT

a

b

Rangkaian

aktif linier

Gambar 1.1. Konsep Teorema Thevenin

VT = Tegangan pada a-b dalam keadaan tanpa beban (open circuit Voc).

RT = Resistansi pada a-b “dilihat” kearah rangkaian dengan semua sumber

independen diganti dengan resistansi dalamnya.

Dengan teorema ini kita dapat menghitung arus beban dengan cepat bila beban di

ubah- ubah.

2.2. Teorema Norton

Suatu rangkaian aktif (dengan sumber tegangan dan atau sumber arus dependen

maupun independen) yang bersifat linier dengan 2 kutub (terminal) a dan b dapat

diganti dengan : satu sumber arus parallel dengan satu resistor dengan resistansi.

a

b

RN

a

b

Rangkaian

aktif linierIN

+

Gambar 1.2. Konsep Teorema Norton




IN = Arus melalui a-b dalam keadaan hubung singkat (short circuit = 𝐼𝑆𝐶 ).

RN = Resistansi pada a-b “dilihat” kearah rangkaian dengan semua sumber

independen diganti dengan resistansi dalamnya.

Dapat dibuktikan bahwa :

𝑹𝑵 = 𝑹𝑻 = 𝑽𝑪𝑪

𝑰𝑺𝑪 dan 𝑰𝑵 = 𝑰𝑺𝑪 =

𝑽𝑻

𝑹𝑻

3. ALAT – ALAT YANG DIGUNAKAN

a. Kit praktikum Thevenin dan Norton

b. AVO Meter analog

c. AVO meter digital

d. Kabel penghubung secukupnya.

SUMBER

TEGANGAN

SUMBER

ARUS

RANGKAIAN

N

R1 R2 R3 R4

BEBAN

A

B

D

E

E

F

+

-

Gambar 1.3. Denah kit praktikum

4. CARA MELAKUKAN PERCOBAAN

4.1. Teorema Thevenin (Rangkaian 1)

Dalam percobaan ini teorema thevenin dipergunakan untuk mencari arus pada

beban R (R1, R2, R3 dan R4) pada cabang C-D secara tidak langsung, dengan mengukur

VT, RT, dan R. Kemudian hasilnya dibandingkan dengan pengukuran arus melalui beban

secara langsung dengan membaca mA-meter.




a. Gunakan Kit Teorema Thevenin dan Norton. Pasanglah sumber tegangan searah 20

Volt pada A-B, pada titik C-D pasanglah mA digital (pada range 20 mA) seri dengan

beban R1,seperti gambar dibawah ini. Bacalah dan catat arus melalui R1.

RANGKAIAN

N

A

B

D

E

20V

A

i

Gambar 1.4. Pengukuran arus rangkaian

b. Bukalah beban dan mA-meter, sehingga C-D terbuka (open circuit). Ukurlah

tegangan open circuit C-D (sama dengan VT) dengan Voltmeter elektronik yang

mempunyai impedansi input tinggi (seperti gambar dibawah ini). Tegangan sumber

A-B harus tetap = 20 volt.

RANGKAIAN

N

A

B

D

E

20V V

Gambar 1.5. Pengukuran tegangan Thevenin

c. Untuk mengukur RT, yaitu resistansi yang dilihat pada terminal C-D ke kiri, bukalah

atau lepaskan sumber tegangan dari A-B dan hubung singkatkan A-B (seperti

gambar dibawah ini)

RANGKAIAN

N

A

B

D

E

Ohm

Meter

Gambar 1.6. Pengukuran resistansi Thevenin/Norton (RT)

d. Ukurlah resistansi pada terminal C-D dengan Ohm meter.

e. Ukurlah resistansi R1.




f. Hitunglah arus melalui R1 dari :

𝑰 = 𝑽𝑻

𝑹𝑻 + 𝑹𝟏

RT

R1

a

b

I

VT

Gambar 1.7. Pengukuran arus pada rangkaian pengganti thevenin 1

g. Bandingkanlah hasil Perhtungan (f) tersebut dengan hasil yang peroleh dari

pengukuran langkah (a).

h. Ulangi langkah (a) – (e) untuk harga R = R2, R = R3, dan R = R4.

i. Tuliskan hasil percobaan diatas pada tabel yang tersedia pada lembar kerja.

4.2. Teorema Thevenin (Rangkaian 2)

a. Buatlah rangkaian sebagai berikut :

RANGKAIAN

N

B A

D C

R = R1

A

V = VT

- +

RT

I

Gambar 1.8. Pengukuran arus pada rangkaian pengganti thevenin 1

b. Aturlah tegangan V sama dengan harga VT yang telah diukur pada langkah 4.1.b.

c. Sebagai dipergunakan rangkaian N dengan A-B dihubung singkatkan dan dipasang

menurut gambar diatas.

d. Ukurkah arus yang mengalir di R1 dengan mA-meter.




e. Ulangi percobaan tersebut untuk R = R2, R = R3, dan R = R4 (hubung singkat).

f. Tuliskan hasil percobaan diatas pada tabel yang tersedia pada lembar kerja.

4.3. Teorema Norton

Rangkaian pada percobaan 4.1.a diatas dapat diganti dengan sebuah sumber arus

parallel dengan suatu resistansi yang besarnya sama dengan RT.

a. Mencari IN pasanglah sumber tegangan searah 20 volt pada A-B.

Ukurlah arus hubungan singkat pada C-D (pasanglah mA-meter langsung pada C-D)

b. RN = RT dapat diperoleh dengan percobaan 4.1.c tetapi dalam hal ini rangkaian N

akan kita pergunakan sebagai IN.

c. Aturlah sumber arus sehingga menghasilkan arus sebesar IN seperti telah diperoleh

dari percobaan 4.3.a. Buatlah rangkaian sebagai berikut :

RANGKAIAN

N

A

B

C

D

R1

A

SUMBER ARUS

IN

E

F

RN

Gambar 1.9. Pengukuran arus rangkaian pengganti Norton

d. Ukurlah arus melalui mA-meter untuk R = R2, R = R3, dan R = R4.

e. Tulislah hasil pengamatan pada tabel dalam lembar kerja.

5. TABEL HASIL PERCOBAAN

Tabel Teorema Thevenin dan Norton

Dengan tegangan

Vab = 20 volt Pengukuran

............. mA

(perc. 4.1.a)

VT = .......... volt

(perc. 4.1.b)

RT = RN = .......... ohm

(perc. 4.1.c)

IN = .......... mA

(perc. 4.3.a)




Beban R

Arus melalui resistor R

Pengukuran

langsung dengan

mA meter

(perc. 4.1.a)

Perhitungan

dengan teorema

Thevenin

𝐼 = 𝑉𝑇

𝑅𝑇 + 𝑅

(perc. 4.1.e)

Pengukuran

dengan

teorema

Thevenin

(perc. 4.2.d)

Pengukuran

dengan teorema

Norton

(perc. 4.3.d)

R = R1

R = R2

R = R3

R = R4

6. MENGAKIRI PERCOBAAN

a. Sebelum meninggalkan meja percobaan,rapikan meja praktikum. Bereskan kabel dan

matikan osiloskop, generator sinyal, dan power supply DC. Cabut daya dari jala‐jala

ke kit praktikum. Pastikan juga multimeter analog dan multimeter digital ditinggalkan

dalam keadaan mati (selector menunjuk ke pilihan off). Praktikan yang tidak

membereskan meja praktikum akan mendapatkan potongan nilai.

b. Pastikan dosen pembimbing anda telah menandatangani catatan percobaan kali ini

pada pada Laporan Hasil Percobaan anda. Catatan percobaan yang tidak

ditandatangani oleh dosen tidak dapat dilampirkan dalam Laporan Hasil Praktikum

(Laporan hasil praktikum tidak dapat dinilai).




7. Tugas

a. Kesimpulan apakah yang dapat saudara peroleh dari percobaan 1?

b. Kesimpulan apakah yang dapat saudara peroleh dari percobaan 2?

c. Apakah pengaruh resistansi dalam sumber tegangan pada percobaan ini?

d. Bandingkanlah resistansi dalam sumber arus yang dipergunakan dalam percobaan ini

dengan resisstansi dalam sumber arus ideal!

e. Untuk harga R manakah (diantara R1, R2, dan R3), sumber arus yang menghasilkan arus

yang dapat dianggap konstan ( I = IN = arus hubung singkat )?

f. Keuntungan apakah yang diperoleh dengan menggunakan teorema ini?

g. Lingkarilah pernyataan yang dianggap benar :

1) Sumber tegangan ideal mempunyai impedansi dalam = 0 dan sumber arus ideal

mempunyai impedansi dalam = ∞.

2) Sumber tegangan ideal mempunyai impedansi dalam = 0 dan sumber arus ideal

mempunyai impedansi dalam = 0.

3) Sumber tegangan ideal mempunyai impedansi dalam = ∞ dan sumber arus ideal

mempunyai impedansi dalam = ∞.



Modul Praktikum Rangkaian Listrik RANGKAIAN DENGAN KOPLING MAGNETIK 8

PERCOBAAN II

RANGKAIAN DENGAN KOPLING MAGNETIK

1. TUJUAN

a. Mempelajari sifat rangkaian dengan kopling magnetic.

b. Mempelajari beberapa sifat transformator dan penggunaanya.

2. PENDAHULUAN

Dua buah rangkaian atau lebih dikatakan bergandengan bila perubahan arus atau

tegangan pada rangkaian yang satu mempengaruhi arus atau tegangan pada rangkaian

yang lain. Bila pengaruh perubahan besaran listrik diteruskan melalui medan listrik, maka

rangkaian tersebut dikatakan bergandengan kapasitif (galvanis).

Pada gandengan tidak langsung ini, besarnya pengaruh rangkaian yang satu kepada

yang lain dinyatakan dengan faktor gandengan atau koefisien kopling k yang berharga

antara 0 dan 1 (makin rapat jaraknya, makin kuat pengaruhnya).

Jadi, untuk dua kumparan yang diketahui bergandengan magnetic, selain dapat

induktansi (self inductance), dikenal pula induktansi bersama/gandengan (mutual

inductance) yang berbeda dipengaruhi oleh koefisien kopling k.

Arah lilitan kumparan yang satu terhadap kumparan yang lain, menentukan polaritas

tegangan induktansinya (biasanya dinyatakan dengan tanda dot).

Alat yang bekerja berdasarkan pemindahan besaran listrik melalui medan magnet ini,

dikenal sebagai transformator.

Sebagai sebuah kutub empat yang mempunyai sepasang terminal input dan sepasang

terminal output. Kumparan yang terhubung dengan terminal input biasanya disebut

kumparan primer sedangkan kumparan yang terhubung pada terminal output biasanya

disebut kumparan sekunder.

Kumparan-kumparan tersebut dapat dibuat dengan menggunakan inti udara (air core

transformer), atau yang lebih umum dibuat dengan menggunakan inti dari bahan

ferromagnetik/inti besi (iron core transformer), karena permeabilitasnya “µ” jauh lebih

tinggi dari udara.

Perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder menentukan perbandingan tegangan

atau arus dari kedua kumparan tersebut. Perlu diingat, meskipun disini seolah-olah terjadi

pertambahan tegangan atau arus, tetapi tidak terdapat pertambahan daya.




Jadi dapat dituliskan bahwa :

𝑵𝟏

𝑵𝟐 =

𝑽𝟏

𝑽𝟐 =

𝑳𝟏

𝑳𝟐

𝑽𝟏𝑳𝟏 = 𝑽𝟐𝑳𝟐 (untuk Transformator ideal)

3. ALAT – ALAT YANG DIPERLUKAN

a. Kit praktikum

b. Generator Sinyal (GS)

c. Osiloskop

d. Multimeter

e. Tahanan/beban 8,2 Ohm

f. Variac


4.1. Melihat V2 Sebagai Fungsi Jarak.

a. Buatlah rangkaian sebagai berikut:

SUMBER SINYAL

L1 L2

V1 V2

Cv1

Cv2

Ch1 Ch2

OSILOSKOP

Gambar 2.1. Melihat V2 sebagai fungsi jarak

b. Aturlah frekuensi generator sinyal pada frekuensi resonansi = fr (20 Kc) (lihat

pada kit praktikum) dengan amplituda = 2 VPP = V1

c. Posisi jarak = 0 (kumparan 1 dan kumparan 2 paling dekat).

d. C1 dan C2 pada posisi minimum (lihat pada kit praktikum).

e. Aturlah C1 dan C2 sehingga diperoleh harga V2 yang maksimum.

f. Ubahlah posisi jarak mulai dari kedudukan : 0,1,2,3,4 dan ukurlah V2 pada tiap

kedudukan.

g. Lakukanlah pengukuran ini untuk 3 buah frekuensi yaitu :

F1 = fr : f2 = fr + 10 kHz ; f3 = fr – 10 kHz

h. Isikan hasil pengukurannya dalam tabel 1 pada lembar kerja.




4.2. Melihat V2 Sebagai Fungsi ϴ

a. Ulangilah langkah percobaan 4.1 dari a sampai dengan e.

b. Ukurlah tegangan V2 dengan beda frasa antara V1 dan V2 (= ϴ) lakukanlah

pengukuran ini untuk 3 buah frekuensi seperti pada 4.1.f

c. Kemudian tuliskan hasil pengukurannya kedalam tabel 2 pada lembar kerja (bila

frekuensi yang dipilih cukup banyak, response yang diharapkan dapat terlihat

dengan jelas).

4.3. Mempelajari Sifat Transformasi Daya

Buatlah rangkaian terlebih dahulu, periksalah apakah tidak ada salah hubung

atau hubung singkat sebelum kita memasang pada tegangan jala-jala listrik dari PLN.


0

10

220

240

0

6

9

12

a

b

c

d

e

f

g

h

Gambar 2.2. Rangkaian Transformator daya

b. Aturlah tegangan output “Variac” = 50 Volt.

Gambar 2.3. Output variac yang dihubungkan ke transformator

Perhatian :

1. Kita bekerja dengan tegangan jala jala listrik. Berhati hatilah!

2. Saat mengunakan Multimeter untuk mengukur tegangan, gunakan batas

ukur yang paling tinggi dahulu.




c. Pasangkan tegangan 50 Volt ini (output dari variac) pada a-b (pada waktu

memasang, Variac dimatikan dahulu)

d. Kemudia ukurlah tegangan Vc-a, Vd-a, Vf-e, Vg-e, Vh-e dan istilah tabel 3.

e. Dengan menganggap bahwa trafo adalah trafo ideal, maka dapat ditentukan

perbandingan lilitan trafo tersebut.

4.4. Menentukan Polaritas Transformator

a. Hubung singkatkan a-e. pasanglah tegangan 100 Volt (output dari variac) pada a-

d (pada waktu memasang, Variac dimatikan dahulu), kemudian ukurlah

tegangan Vh-e, isilah tabel 4.

b. Lepaskan hubungan singkat a-e.

c. Hubung singkatkan a-h. Pasanglah tegangan 100 Volt pada a-d (output dari

variac) pada a-d (pada waktu memasang, Variac dimatikan dahulu), kemudian

ukurlah tegangan Vh-e, isilah tabel 4.

d. Lepaskan hubungan singkat a-h.

e. Dari percobaan a dan c kita telah dapat menentukan polaritas trafo tersebut.

4.5. Menentukan Regulasi Tegangan


Gambar 2.4. Menentukan regulasi tegangan

b. Aturlah tegangan Variac sebesar 100 Volt.

c. Pasanglah tegangan 100 Volt pada a – b (pada waktu memasang, variac

dimatikan dulu)

d. Dalam keadaan rb = terbuka (open), kemudian ukurlah tegangan Ve-h = V1

e. Pasanglah rb = 8,2Ω, kemudian ukurlah tegangan Ve-h dalam keadaan ini (beban

penuh) = V2. Dapat dihitung arus pada keadaan beban penuh ini = ib

f. Fungsi tegangan = 𝑽𝟏−𝑽𝟐

𝑽𝟐 × 𝟏𝟎𝟎%

g. Isikan hasil pengukuran diatas pada tabel -5.




4.6. Mempelajari Transformasi Impedansi

Menentukan perbandingan lilitan primer dan sekunder

a. Aturlah tegangan output generator sinyal sebesar 5 volt rms pada frekuensi 1

kHz.

b. Pasanglah tegangan generator sinyal ini pada a – b

c. Ukurlah tegangan Ve-h, kemudian hitunglah perbandingan np/ns.

Gambar 2.5. Perbandingan Lilitan Primer dan sekunder

Mengukur impedansi input rangkaian dengan transformator


Rb

8,2R

GS

Z1

np

ns

I1

V1

Gambar 2.6. Mengukur impedansi input rangkaian dengan transformator

b. Aturlah generator sinyal GS pada frekuensi 1 kHz dengan v = 4 Volt rms.

c. Ukurlah V1 dan I1

d. Kemudian hitunglah impedensi input 𝑍1 = 𝑉1

𝐼1




5. LEMBAR KERJA

Tabel 1 V2 sebagai fungsi jarak

V1 = 2 Vpp tetap Tegangan v2 (Vpp) pada posisi jarak

0 1 2 4

f1 = fr

f2 = fr + 10 Khz

f3 = fr – 10 Khz

Tabel 2 v2 sebagai fungsi ϴ

V1 = 2 Vpp tetap V2 (Volt peak to peak) ϴ

frekuensi (kHz)

f1 = fr

f2 = fr + 10 kHz

f3 = fr – 10 kHz

Tabel 3 Transformator

Vb-a Vc-a Vd-a Vf-c Vg-e Vh-e

Tabel 4 Polaritas trafo

a – e hubung singkat a – h hubung singkat

Vh-e Vh-d Vd-e Vh-d

Tabel 5 Regulasi tegangan

V1 V2 ib Regulasi

tegangan





c. Sebelum meninggalkan meja percobaan,rapikan meja praktikum. Bereskan kabel dan





d. Pastikan dosen pembimbing anda telah menandatangani catatan percobaan kali ini






Modul Praktikum Rangkaian Listrik RANGKAIAN RC DAN RL 15

PERCOBAAN III

RANGKAIAN RC DAN RL

1. TUJUAN

a. Mempelajari impedansi dalam arti fisik.

b. Mempelajari hubungan antara impedansi, resistansi, dan reaktansi pada rangkaian seri

RC dan RL.

c. Mempelajari hubungan tegangan dan arus pada rangkaian seri RC dan RL

d. Melihat beda fasa tegangan dan arus pada rangkaian seri RC dan RL

e. Mempelajari “ressponse” terhadap frekuensi pada rangkaian seri RC dan RL

2. PENDAHULUAN

Dalam arus bolak-balik, untuk gelombang sinus, impedansi adalah perbandingan

phasor tegangan dan phasor arus

Dari hubungan tegangan dan arus seperti v = Ri;

𝑣 = 𝐿𝑑𝑖

𝑑𝑡, 𝑖 = 𝐶

𝑑𝑣

𝑑𝑡

maka akan terlihat bahwa untuk sinyal tegangan sinusoidal (sinus atau cosinus):

Pada R : tegangan sefasa terhadap arusnya.

Pada L : tegangan mendahului 900 terhadap arusnya.

Pada C : tegangan tertinggal 900 terhadap arusnya.

Bila perbandingan tegangan dan arus pada R disebut resistansi, dan perbandingan

tegangan dan arus pada L dan C disebut reaktansi, maka akan akan terlihat bahwa

resistansi tidak akan “sebanding” dengan reaktansi. Hal ini dinyatakan dengan adanya suati

operator “j” yang besarnya = −1 yang menunjukkan perputaran 900 setelah atau

berlawanan arah dengan jarum jam terhadap besaran semula.




2.1. Rangkaian RC

Vi

R

C

VR

VC

Gambar 3.1. Rangkaian RC sederhana

Menurut hukum kirchhoff II (KVL), dapat ditulis:

𝑣𝑖 = 𝑅𝑖 +1

𝐶 𝑖 𝑑𝑡

𝑣𝑖 = 𝑣𝑅 + 𝑣𝐶

VR sefasa dengan i

VC tertinggal 900 dari i

Vi tertinggal θ dari i (dimana 00 < θ < 900)

Besar Sudut θ ditentukan oleh perbandingan reaktansi dan resistansinya. Beda Fasa

antara VC dan i, atau Vi dan i dapat dilihat dengan membandingkan beda fasa antara VC

dan VR atau antara Vi dan VR (mengapa?)

2.2. Diferensiator

Dari persamaan


𝐶 𝑖 𝑑𝑡

atau𝑣𝑖 = 𝑣𝑅 + 𝑣𝐶

Bila output diambil pada resistor 𝑣𝑂 = 𝑣𝑅 , untuk vC >> vR maka vi ≈ vC sehingga :

𝑣𝑖 ≈1

𝐶 𝑖 𝑑𝑡 atau 𝑖 ≈ 𝐶

𝑑𝑣𝑡

𝑑𝑡

Sehingga diperoleh hubungan output (vO = vR) dengan input (vi) sebagai berikut:

𝑣𝑂 = 𝑅𝐶𝑑𝑣𝑡

𝑑𝑡

Rangkaian dengan persyaratan ini dikenal sebagai rangkaian Diferensiator. Dalam

bentuk phasornya, persyaratan diatas dapat dituliskan sebagai berikut:

𝑣𝐶 ≫ 𝑣𝑅 atau 𝑉 𝐶 > 𝑉 𝑅

1

𝑗𝜔𝐶𝐼 ≫ 𝑅𝐼

Sehingga diperoleh 𝜔𝐶𝑅 ≫ 1.




Jika 𝜔𝑂 ≡ 1

𝑅𝐶 atau 𝑓𝑂 =

1

2𝜋𝑅𝐶 , maka persamaan diatas dapat dituliskan:

𝜔

𝜔𝑂 ≪ 1atau 𝜔 ≪ 𝜔𝑂.

𝜔𝑂 disebut frekuensi “cut off”

Kondisi terakhir ini adalah syarat frekuensi dan nilai-nilai kapasitansi dan resistansi

untuk memperoleh fungsi diferensiasi yang baik.

2.3. High Pass Filter

Dari persamaan 𝑣 𝑖 = 𝑣 𝑅 + 𝑣 𝐶 , Bila diambil 𝑣 𝑂 = 𝑣 𝑅 , maka dapat dituliskan:

𝑣 𝑂𝑣 𝑖

= 𝑅

𝑅 + 1

𝑗𝜔𝐶

= 1

1 + 1

𝑗𝜔𝐶𝑅

= 1

1 − 𝑗𝜔𝑂

𝜔

Ada nilai utama yang diperoleh dari fungsi diatas :

Untuk 𝜔 ≫ 𝜔𝑂 akan diperoleh 𝑣 𝑂

𝑣 𝑖 ≈ 1

Untuk 𝜔 ≪ 𝜔𝑂 akan diperoleh 𝑣 𝑂

𝑣 𝑖 ≈ 0

Untuk 𝜔 = 𝜔𝑂 akan diperoleh 𝑣𝑂

𝑣𝑖 =

1

2

Dari 𝑣𝑂

𝑣𝑖 =

1

2 dapat diturunkan bahwa daya di R adalah 𝑃𝑅 =

𝑣𝑂2

𝑅−

𝑣𝑡

2

2

𝑅=

𝑣𝑡2

2𝑅=

1

2𝑃𝑚𝑎𝑥 . Dimana Pmax adalah daya pada R saat 𝜔 ≫ 𝜔𝑂. Sehingga rangkaian

merupakan High Pass Filter (HPF) yang sederhana.

2.4. Integrator

Dari persamaan


𝐶 𝑖 𝑑𝑡

atau𝑣𝑖 = 𝑣𝑅 + 𝑣𝐶

Jika tegangan output diambil pada kapasitor (vO = vC) dan vR >> vC, maka vi ≈ vR

sehingga vi ≈ Ri atau 𝑖 ≈ 𝑣𝑖

𝑅 . Pada output diperoleh hubungan sebagai berikut:

𝑣𝑂 = 𝑣𝐶 = 1

𝐶 𝑖 𝑑𝑡 =

1

𝐶

𝑣𝑖

𝑅 𝑑𝑡 =

1

𝑅𝐶 𝑣𝑖 𝑑𝑡.

Fungsi rangkaian ini dikenal sebagai Rangkaian Integrator.

Syarat terpenuhinya fungsi rangkaian integrator RC yang baik adalah vR >> vC. Dalam

bentuk phasornya, hubungan diatas dapat dituliskan sebagai berikut :

𝑣 𝑅 ≫ 𝑣 𝐶 atau 𝑅𝐼 ≫1

𝑗𝜔𝐶𝑅 𝐼

Sehingga 𝑅 ≫ 1

𝜔𝐶 atau 𝜔𝐶𝑅 >> 11




Bila 𝜔𝑂 ≡ 1

𝑅𝐶 atau 𝑓𝑂 =

1

2𝜋𝑅𝐶 , Maka persamaan diatas dapat dituliskan:

𝜔

𝜔𝑂 ≪ 1 atau 𝜔 ≪ 𝜔𝑂.

2.5. Low-Pass Filter

Dari persamaan 𝑣 𝑖 = 𝑣 𝑅 + 𝑣 𝐶 , jika diambil 𝑣 𝑂 = 𝑣 𝐶 maka dapat dituliskan :

𝑣 𝑂𝑣 𝑖

=

1𝑗𝜔𝐶

𝑅 + 1

𝑗𝜔𝐶

= 1

1 + 𝑗𝜔𝐶𝑅=

1

1 + 𝑗𝜔𝜔𝑂

Ada nilai utama yang diperoleh dari fungsi diatas :

Untuk 𝜔 ≫ 𝜔𝑂 akan diperoleh 𝑣 𝑂

𝑣 𝑖 ≈ 0

Untuk 𝜔 ≪ 𝜔𝑂 akan diperoleh 𝑣 𝑂

𝑣 𝑖 ≈ 1

Untuk 𝜔 = 𝜔𝑂 akan diperoleh 𝑣𝑂

𝑣𝑖 =

1

2

Dengan tiga keadaan diatas, rangkaian menunjukkan fungsi Low Pass Filter (LPF) yang

sederhana.

2.6. Rangkaian RL

Analisa pada rangkaian RL seperti pada gambar dibawah ini dapat dilakukan dengan

cara yang sama seperti pada rangkaian RC.

Vi

R

L

VR

VL

Gambar 3.2. Rangkaian RL sederhana

Menurut hukum Kirchoff II (KVL) dapat dituliskan vi = vR + vL , Sehingga :

𝑣𝑖 = 𝑅𝑖 + 𝐿𝑑𝑖

𝑑𝑡

Untuk sinyal berbentuk sinusoidal, VR sefasa dengan i dan Vi mendahului terhadap i

(dengan sudut antara 00 dan 900). Sama seperti pada rangkaian RC, sudut θ ditentukan

oleh perbandingan reaktansi dan resistansinya. Beda fasa antara vL dan i, atau vi dan i

dapat dilihat dengan membandingkan beda fasa vL dan vR, atau vi dan vR (mengapa?)




Dengan cara yang sama seperti pada rangkaian RC, dapat diturunkan persyaratannya

yang harus dipenuhi agar rangkaian RL berfungsi sebagai, diferensiator, integrator,

high pass filter, ataupun low pass filter.


a. Kit praktikum RC dan RL


c. Osiloskop

d. Multimeter

e. Resistor : 1 KΩ, 10 KΩ, 1 MΩ

f. Kapasitor : 0,1 μF, 0,01 μF, 0,001 μF.

g. Induktor : 2,5 mH.

4. TUGAS PENDAHULUAN

a. Turunkan persyaratan yang harus dipenuhi oleh rangkaian RL agar berfungsi sebagai:

differensiator integrator high pass filter dan low pass filter!

b. Dengan harga R = 10 KΩ; 100 KΩ dan 1MΩ hitunglah harga C dan L dari rangkaian RC

dan RL untuk menjadi differensiator, integrator, high pass filter dan low pass filter.

Isikanlah syarat ini pada tabel data percobaan 1 dalam Data Hasil Percobaan saudara.

Tabel 1. Syarat yang harus dipenuhi

Rangkaian Nilai

Resistor

Harga C atau L yang harus dipenuhi sebagai

Diferensiator Integrator High Pass

Filter Low Pass

Filter

RC

10 K

100K

1 M

RL

10 K

100K

1 M





5.1. Rangkaian RC

a. Buatlah rangkaian dengan harga-harga besaran seperti pada gambar dibawah ini.

Vi

R

C

10K

0,01 uF

Gambar 3.3. Rangkaian RC untuk pengukuran phasor

vi= 2 V rms (bentuk gelombang sinus)

R = 10 KΩ; C = 0,1μF; f = 300 Hz

b. Hitunglah vR

dan vCdengan harga besaran yang telah diketahui.

c. Ukurlah vR

dan vC

dengan multimeter. Cek apakah vi= v

R + v

C.

d. Amati v, vR

dan vCdengan osiloskop.

e. Carilah beda fasa antara vi

dan vR, juga antara v

C dan v

R dengan bantuan

osiloskop.

f. Catatlah hasil perhitungan, pengukuran dan pengamatan saudara ke dalam tabel

data hasil percobaan.

Tabel 2. Rangkaian RC

Perhitungan (dalam Volt rms)

Pengukuran dengan multimeter (dalam Volt

rms)

Pengamatan dengan osiloskop (dalam Volt

p-p)

vi vR vC vi vR vC vi vR vC

- Beda fasa antara vi dan vR : 0 = ...... Vi (mendahului / ketinggalan *) terhadap vR

- Beda fasa antara vC dan vR : 0 = ...... VC (mendahului / ketinggalan *) terhadap vR

*) coret yang salah




5.2. Rangkaian RL


Vi

R

L

1K

2,5 mH

Gambar 3.4. Rangkaian RL untuk pengukuran phasor

vi= 2 V rms (bentuk gelombang sinus)

R = 1 KΩ; L = 2,5 mH; f = 60 KHz

b. Hitunglah vR

dan vLdengan harga besaran yang telah diketahui.

c. Ukurlah vR

dan vL dengan multimeter (range pada AC 10V). Cek apakah v

i= v

R + v

L.

d. Amati v, vR

dan vLdengan osiloskop.

e. Carilah beda fasa antara vi dan v

L, juga antara v

L dan v

R dengan bantuan osiloskop.

f. Catatlah hasil perhitungan, pengukuran dan pengamatan saudara ke dalam tabel


Tabel 3. Rangkaian RL

Perhitungan (dalam Volt rms)

Pengukuran dengan multimeter (dalam Volt

rms)

Pengamatan dengan osiloskop (dalam Volt

p-p)

vi vR vL vi vR vL vi vR vL

- Beda fasa antara vi dan vR : 0 = ...... Vi (mendahului / ketinggalan *) terhadap vR

- Beda fasa antara vL dan vR : 0 = ...... VC (mendahului / ketinggalan *) terhadap vR

*) coret yang salah




5.3. Rangkaian Diferensiator


Rvi

4 VP-P

f = 500 Hz

C

Output

Gambar 3.5. Rangkaian percobaan fungsi diferensial dengan RC

b. Aturlah input dengan bentuk gelombang segi empat sebesar 4 V peak to peak (Vp-

p) pada frekuensi 500 Hz dengan bantuan osiloskop.

c. Hitunglah konstanta waktu RC dengan harga-harga C dan R yang tersedia pada

tabel 4.

d. Gambarlah bentuk gelombang output (ideal) dengan input bentuk gelombang

segi empat.

e. Ukurlah bentuk gelombang output yang terjadi dengan osiloskop.

f. Catatlah hasil perhitungan dan pengukuran serta gambarlah hasil pengamatan

saudara dalam bentuk tabel pada data hasil percobaan.

Tabel 4. Rangkaian Diferensiator

Harga R & C Konstanta

waktu = RC

2πRC

T

Bentuk Gelombang Output

Ideal Pengamatan

R = 10 KΩ

C = 0,1 μF

R = 10 KΩ

C = 0,01 μF

R = 100 KΩ

C = 0,1 μF

R = 100 KΩ

C = 0,01 μF

R = 100 KΩ

C = 0,001 μF

R = 10 MΩ

C = 0,01 μF




5.4. Rangkaian Integrator


vi

4 VP-P

f = 500 HzOutputC

R

Gambar 3.6. Rangkaian percobaan fungsi integrator dengan RC

b. Aturlah input dengan bentuk gelombang segi empat sebesar 4 V peak to peak (Vp-

p) pada frekuensi 500 Hz dengan bantuan osiloskop.

c. Hitunglah konstanta waktu RC dengan harga-harga C dan R yang tersedia pada

tabel 4.

d. Gambarlah bentuk gelombang output (ideal) dengan input bentuk gelombang

segi empat.

e. Ukurlah bentuk gelombang output yang terjadi dengan osiloskop.

f. Catatlah hasil perhitungan dan pengukuran serta gambarlah hasil pengamatan

saudara dalam bentuk tabel pada data hasil percobaan.

Tabel 5. Rangkaian Integrator

Harga R & C Konstanta

waktu = RC

2πRC

T

Bentuk Gelombang Output

Ideal Pengamatan

R = 10 KΩ

C = 0,1 μF

R = 10 KΩ

C = 0,01 μF

R = 100 KΩ

C = 0,1 μF

R = 100 KΩ

C = 0,01 μF

R = 100 KΩ

C = 0,001 μF

R = 10 MΩ

C = 0,01 μF




5.5. Pengaruh Frekuensi

a. Buatlah rangkaian dengan harga-harga dan besaran seperti pada gambar

dibawah ini.

R10 K

vi

4 VP-P

C0,01 uF

Output

Gambar 3.7. Mencari pengaruh frekuensi pada rangkaian RC

b. Hitunglah konstanta waktu = RC.

c. Aturlah input dengan bentuk gelombang segi empat sebesar 4 volt peak to peak

(VP-P) pada frekuensi 50 Hz dengan bantuan osiloskop.

d. Ukurlah dan gambarkan bentuk outputnya untuk harga-harga frekuensi 50 Hz,

500 Hz, 5 KHz, dan 50 KHz.

e. Catatlah hasilnya pada tabel 6 pada data hasil percobaan

f. Kemudian buatlah rangkaian RC seperti pada gambar dibawah ini

vi

4 VP-POutput

C0,01 uF

R100 K

Gambar 3.8. Mencari pengaruh frekuensi pada rangkaian RC

g. Lakukan seperti langkah pada b - e.




Tabel 6. Pengaruh Frekuensi

Frekuensi

2πRC

T= ⋯

Bentuk dan besar tegangan output

Rangkaian percobaan 5.5.a

Rangkaian percobaan 5.5.f

vR percobaan 5.5.a

vC percobaan 5.5.f

50 Hz

500 Hz

5 KHz

50 KHz


e. Sebelum meninggalkan meja percobaan,rapikan meja praktikum. Bereskan kabel dan





f. Pastikan dosen pembimbing anda telah menandatangani catatan percobaan kali ini




7. TUGAS

a. Berikan kesimpulan anda dari hasil percobaan Rangkaian RC, Rangkaian RL, Rangkaian

Diferensiator, Rangkaian Integrator, dan Pengaruh Frekuensi!

b. Jelaskan! Apakah persyaratan yang harus dipenuhi jika rangkaian RC berfungsi sebagai:

a) Diferensiator

b) Integrator

c. Jelaskan! Apakah persyaratan yang harus dipenuhi jika rangkaian RL berfungsi sebagai:

c) Diferensiator

d) Integrator




8. GAMBAR RANGKAIAN KIT PRAKTIKUM RC DAN RL

R1

1 KR2

10 KR3

100 KR4

1 MC1

1 nFC2

10 nFC3

0,1 uFC4

1 uFL1

2,5 mH

Ca

1 nFCb

10 nFCc

0,1 uFCd

1 uFL2

2,5 mHRa

1 KRb

10 KRc

100 KRd

1 M

MA

SUK

KA

NM

ASU

KK

AN

KEL

UA

RA

NK

ELU

AR

AN

Gambar 3.9. Rangkaian kit praktikum RC dan RL



Modul Praktikum Rangkaian Listrik RANGKAIAN RESONANSI 27

PERCOBAAN IV

RANGKAIAN RESONANSI

1. TUJUAN

a. Mempelajari sifat rangkaian RLC.

b. Mempelajari resonansi seri, resonansi paralel, resonansi seri paralel.

c. Dapat membedakan sifat resonansi seri dan paralel

d. Dapat menghitung dan atau memperkirakan frekuensi resonansi rangkaian RLC

2. PENDAHULUAN

2.1. Rangkaian RLC

Dalam rangkaian seri RLC impedansi total rangkaian dapat dituliskan sebagai

berikut:

𝑍𝑡𝑜𝑡 = 𝑅 + 𝑗(𝑋𝐿 − 𝑋𝐶)

Dari hubungan ini akan terlihat bahwa reaktansi induktif dan kapasitif selalu akan

saling mengurangi. Bila kedua komponen ini sama besar, maka akan saling

meniadakan, dan dikatakan bahwa rangkaian dalam keadaan resonansi. Resonansinya

adalah resonansi seri.

Demikian pula halnya pada rangkaian paralel RLC admitansi total rangkaian dapat

dituliskan sebagai:

𝑌𝑡𝑜𝑡 = 𝐺 + 𝑗(𝐵𝐶 − 𝐵𝑋𝐿)

dimana G adalah konduktansi dan B adalah suseptansi.

Dari hubungan ini juga akan terlihat bahwa suseptansi kapasitif dan induktif akan

selalu saling mengurangi. Pada keadaan resonansi, kedua suseptansi tersebut akan saling

meniadakan. Resonansinya adalah resonansi paralel.

Dari kedua pembahasan di atas, jelas bahwa jenis resonansi tergantung dari macam

hubungan L dan C (seri/paralel).




2.2. Resonansi Seri

Dari hubungan Ztot = R + j(XL − XC) terlihat bahwa pada waktu resonansi

dimana XL = XC maka Ztot = R merupakan Zminimum, sehingga akan diperoleh arus yang

maksimum. Dalam keadaan ini rangkaian hanya bersifat resistif sehingga fasa arus

sama dengan fasa tegangan yang terpasang.

V

R

XC

I

XL

Gambar 4.1. Rangkaian resonansi seri

Saat XL = XC terjadi, maka mengingat XL = ωL dan 𝑋𝐶 = 1

ωC dapat diperoleh

ωL = 1

ωC atau 𝜔𝑂 ≡ 𝜔𝑟𝑒𝑠𝑜𝑛𝑎𝑛𝑠𝑖 =

1

𝐿𝐶 atau 𝑓𝑂 =

1

2𝜋 𝐿𝐶

Disini ωO atau fO

adalah frekuensi yang membuat rangkaian bersifat resistif dan

terjadi arus maksimum atau tegangan maksimum pada R. Bila dilihat dari impedansi

rangkaian Ztot, maka pada f < fO rangkaian akan bersifat kapasitif dan pada f > fO

rangkaian akan bersifat induktif.

Pada waktu resonansi seri, sangat mungkin terjadi bahwa tegangan pada L atau

pada C lebih besar dari tegangan sumbernya. Pembesaran tegangan pada L atau pada

C pada saat resonansi ini didefinisikan sebagai faktor kualitas Q. Faktor kualitasnya Q =

QS di definisikan sebagai

𝑄 = 𝑄𝑆 = 𝐼𝑂𝜔𝑂𝐿

𝐼𝑂𝑅=

𝜔𝑂𝐿

𝑅

atau,

𝑄 = 𝐼𝑂

1𝜔𝑂𝐶

𝐼𝑂𝑅=

1

𝜔𝑂𝐶𝑅




2.3. Resonansi Paralel

Dari hubungan Ytot = G + j(BC − BL), terlihat bahwa pada waktu resonansi

dimana BC = BL maka Ytot = G merupakan Yminimum, sehingga akan diperoleh arus total

yang akan minimum. Dalam keadaan ini rangkaian hanya bersifat resistif.

V G BC

IIR IL IC

BL

Gambar 4.2. Rangkaian resonansi paralel

Saat BC = BL terjadi, maka mengingat BC = ωC dan 𝐵𝐿 = 1

ωL dapat diperoleh

ωC = 1

ωL atau 𝜔 = 𝜔𝑂 =

1

𝐿𝐶 atau 𝑓𝑂 =

1

2𝜋 𝐿𝐶

Sama halnya dengan resonansi seri, dalam rangkaian ini pada saat resonansi, akan

terjadi pembesaran arus pada L atau pada C. Faktor kualitasnya Q = QP di definisikan

sebagai

𝑄 = 𝑄𝑃 = 𝑉𝑂𝜔𝑂𝐶

𝑉𝑂𝐺=

𝜔𝑂𝐶

𝐺= 𝜔𝑂𝐶𝑅

atau,

𝑄 = 𝑄𝑃 =

𝑉𝑂

𝜔𝑂𝐿

𝑉𝑂𝐺=

1

𝜔𝑂𝐿𝐺=

𝑅

𝜔𝑂𝐿

2.4. Resonansi Seri – Paralel

Jika dalam rangkaian terdapat 3 (tiga) buah komponen L dan C terhubung seri dan

paralel, maka resonansi yang terjadi adalah resonansi seri paralel.

Dalam hal ini ada 2 (dua) buah frekuensi yang dapat dicari dengan menghitung

impedansi minimum dan admitansi minimum.


a. Kit praktikum Rangkaian Resonansi


c. Osiloskop

d. Multimeter





4.1. Resonansi Seri


C1 uF1

R47 ohm

4

2

3

L2,5 mH

Gambar 4.3. Rangkaian percobaan resonansi seri

R = 47 Ω; C = 1 μF; L = 2,5 mH

b. Dengan harga-harga komponen tersebut, hitunglah frekuensi resonansinya

(turunkan perhitungannya).

c. Pasangkan bagian output generator sinyal pada terminal 1 - 4.

d. Hubungkan juga terminal 1 – 4 tersebut pada input kanal A osiloskop.

e. Tegangan generator sinyal diatur kira-kira 1 sampai 4 volt peak to peak (VP-P).

f. Hubungkan terminal 3 – 4 pada input kanal B osiloskop.

g. Ubahlah frekuensi generator sinyal (tegangan generator sinyal harus tetap) antara

1 KHz sampai 10 KHz untuk memperoleh tegangan VO/V3 – 4 maksimum dan atau

minimum, dan amatilah pada layar osiloskop.

h. Frekuensi yang menghasilkan VO maks adalah frekuensi resonansi seri. Catatlah

frekuensi ini pada tabel 1 dalam lembar data hasil percobaan.

i. Catat juga V1 – 2/tegangan capasitor, V2 – 3/tegangan induktor, V1 – 3/tegangan

capasitor – induktor pada frekuensi resonansi.

j. Ukurlah juga tegangan-tegangan ini : V1 – 4, V3 – 4, V1 – 2, V2 – 3, V1 – 3 dengan

multimeter.

k. Hitung juga faktor kualitas (Q) rangkaian ini.




Tabel 1. Resonansi Seri

PERHITUNGAN PENGAMATAN

(dengan osiloskop) PENGUKURAN

(dengan multimeter)

fres = fO Hz Hz Hz

V1 – 4 volt VP-P volt

V3 – 4 volt VP volt




Faktor Kualitas Q = .......

4.2. Resonansi Paralel


C1 uF

1

R47 ohm

3

2

L2,5 mH

Gambar 4.4. Rangkaian percobaan resonansi paralel

R = 47 Ω; C = 1 μF; L = 2,5 mH

b. Dengan harga-harga komponen tersebut, hitunglah frekuensi resonansinya

(turunkan perhitungannya).




f. Hubungkan terminal 2 – 3 pada input kanal B osiloskop


500 Hz sampai 20 KHz untuk memperoleh tegangan VO/V2 – 3 maksimum dan atau

minimum, dan amatilah pada layar osiloskop.

h. Frekuensi yang menghasilkan VO maks adalah frekuensi resonansi seri. Catatlah

frekuensi ini pada tabel 2 dalam lembar data hasil percobaan.




i. Catat juga V1 – 2/tegangan capasitor // induktor pada frekuensi resonansi.

j. Ukurlah juga tegangan-tegangan ini : V1 – 3, V2 – 3, V1 – 2 dengan multimeter.

Tabel 2. Resonansi Paralel



(dengan multimeter)

fres = fO Hz Hz Hz




4.3. Resonansi Seri – Paralel


C2

1 uF

1

R47 ohm

4

3

L2,5 mH

C1

1 uF 2

Gambar 4.5. Rangkaian percobaan resonansi seri paralel 1

R = 47 Ω; C1 = 1 μF; C2 = 1 μF; L = 2,5 mH

b. Dengan harga-harga komponen tersebut, turunkan perhitungan frekuensi

resonansi seri (frs) dan resonansi paralel (frp).




f. Hubungkan terminal 3 – 4 pada input kanal B osiloskop


500 Hz sampai 25 KHz untuk memperoleh tegangan VO/V3 – 4 maksimum dan atau

minimum, dan amatilah pada layar osiloskop. Catat harga V3 – 4 dalam tabel pada


h. Catat juga harga V1 – 4, V1 – 2, V2 – 3, V1 – 3 pada frekuensi resonansi.




i. Ukurlah juga tegangan-tegangan ini : V1 – 4, V3 – 4, V1 – 2, V2 – 3, V1 – 3 dengan

multimeter.

j. Kemudian buatlah rangkaian berikut ini.

C1 uF

1

R47 ohm

4

3

L1

2,5 mH

2

L2

2,5 mH

Gambar 4.6. Rangkaian percobaan resonansi seri paralel 2

R = 47 Ω; C = 1 μF; L1 = 2,5 mH; L2 = 2,5 mH

k. Ulangi langkah a – i di atas dan catatlah nilai-nilainya pada tabel 3.

Tabel 3. Resonansi Seri – Paralel



(dengan multimeter)

f = frs Hz Hz Hz






f = frp Hz Hz Hz







a. Sebelum meninggalkan meja percobaan,rapikan meja praktikum. Bereskan kabel dan








b. Pastikan dosen pembimbing anda telah menandatangani catatan percobaan kali ini




6. TUGAS

a. Pada percobaan 4.1 bagaimanakah karakteristik rangkaian pada saat resonansi?

Lakukan analisa dan sampaikan pada laporan praktikum!

b. Pada percobaan 4.2 bagaimanakah karakteristik rangkaian pada saat resonansi?


c. Pada percobaan 4.3 bagaimanakah karakteristik rangkaian pada saat resonansi?


7. GAMBAR RANGKAIAN KIT PRAKTIKUM RANGKAIAN RESONANSI

R47 R

C1

1 uFL1

2,5 mH

L2

2,5 mH

C1

1 uF

J3

J2J1

MA

SUK

KA

N

KEL

UA

RA

N



Modul Praktikum Rangkaian Listrik LAMPIRAN 35

LAMPIRAN

KIT PERCOBAAN TEOREMA THEVENIN DAN NORTON

KIT PERCOBAAN KOPLING MAGNETIK



Modul Praktikum Rangkaian Listrik LAMPIRAN 36

KIT PERCOBAAN RANGKAIAN RC DAN RL

KIT PERCOBAAN RANGKAIAN RESONANSI

Documents

Modul praktikum rangkaian listrik (rev juli 2013)