Perc. II. Karakteristik Kapasitor

8/10/2019 Perc. II. Karakteristik Kapasitor

1/5

1 Praktikum Elektronika Dasar|

PERCOBAAN II

KARAKTERISTIK KAPASITOR

TUGAS PENDAHULUAN

1. Apakah kapasitor sama dengan baterai? Jelaskan!

2. Jelaskan fungsi dielektrik pada kapasitor dan bagaimana pengaruh ketebalannya

(bahan dielektrik) terhadap kapasitas kapasitor!

3. Jelaskan grafik pengisian dan pengosongan kapasitor dan tuliskan persamaannya

sebagai fungsi waktu.

4. Kapasitor keping sejajar kapasitasnya 20 F ketika diantara kedua keping berisiudara. jika kapasitor diberi muatan dari baterai 5 volt, tentukan :

a. Muatan yang tersimpan dalam kapasitor

b. Perubahan muatan yang tersimpan, apabila diantara kedua keping disisipkan bahan

dielektrik ( r =5) tanpa melepas baterai.

5. Hitung kapasitas total dari rangkaian kapasitor dibawah ini, jika diketahui C 1 = 2F ;

C2 = 3 F dan C 3 = 4 F.

a.

b.


2/5


A. TUJUAN1. Memahami prinsip pengisian dan pengosongan kapasitor2. Membuat grafik pengisian dan pengosongan kapasitor

B. TEORI DASARKapasitor adalah komponen elektronika yang dapat digunakan untuk menyimpan muatanlistrik dalam waktu tertentu. Kapasitor umumnya terbuat dari 2 buah lempeng konduktor yangditengah-tengahnya disisipkan lempengan isolator yang disebut dielektrika. Apabila sebuahkapasitor dihubungkan dengan sumber arus searah maka dalam beberapa saat akan ada aruslistrik yang mengalir masuk ke dalam kapasitor, kondisi ini disebut proses pengisiankapasitor, apabila muatan listrik di dalam kapasitor sudah penuh, maka aliran arus listrik akan

berhenti. Bila hubungan ke kapasitor di tukar polaritasnya, maka muatan listrik akan kembalimengalir keluar dari kapasitor.

Tegangan listrik pada kapasitor besarnya berbanding lurus dengan muatan listrik yangtersimpan di dalam kapasitor, hubungan ini dapat dituliskan menjadi :

. (1)

Dimana V : tegangan listrik (V)Q : muatan listrik (Coulomb ( C ))C : kapasitas kapasitor (Farad (F)

Perhatikan gambar 1 berikut ini, sebuah kapasitor yang tersisi penuh muatan listrikdihubungan dengan menggunakan sebuah resistor.

Gambar 1 kapasitor yang dihubungkan dengan sebuah resistor

Maka besar tegangan yang terjadi pada resistor akan sebanding dengan arus listrik yangmengalir. Atau dapat ditulis :

Dengan menghubungkan persamaan 1 dan 2 maka diperoleh :


3/5


Penyelesaian untuk persamaan 3 adalah :

Dengan membagi kedua ruas dengan C maka akan di dapat :

Persamaan 4 adalah persamaan yang menyatakan proses pengisian pada sebuah kapasitor.Proses pengisian ini berlangsung secara eksponensial. Umumnya RC dituliskan dengan yaitu konstanta waktu pengisian atau pengosongan kapasitor. Untuk proses pengosongankapasitor persamaan 4 dapat ditulis ulang menjadi :

( )

Gambar 2 proses pengisian dan pengosongan kapasitor

Dengan mengukur kenaikan tegangan sebuah kapasitor sebagai fungsi waktu danmenggunakan persamaan 4, maka kita akan dapat menentukan besarnya nilai konstanta

waktu (RC). Bila hambatan R diketahui nilainya, maka kapasitas sebuah kapasitor dapat kitatentukan.

C. ALAT DAN KOMPONEN1. Kapasitor 2200 F 1 buah2. Resistor 20 k dan 100 k masing masing 1 buah3. Breadboard4. Multimeter 1buah5. Stopwatch 1 buah6. Kabel kabel penghubung

Proses pengisian pengosongan kapasitor Proses pengisian pengisian kapasitor


4/5


D. SKEMA RANGKAIAN

E. PROSEDUR1. Buatlah rangkaian seperti pada skema rangkaian dengan menggunakan

kapasitor berkapasitas 2200 F dan Resistor 20 k 2. Pasang voltmeter pada kapasitor3. Hidupkan sumber tegangan bersamaan dengan stopwatch. Amati dan catat

waktu untuk setiap kenaikan tegangan 1 Volt hingga tegangan kapasitormaksimum.4. Reset stopwatch dan aktifkan kembali bersamaan dengan dimatikannya

sumber tegangan. Amati dan catat waktu pada stopwatch untuk setiap penurunan tegangan 1 Volt hingga tegangan kapasitor minimum.

5. Ulangi percobaan dengan menggunakan resistor 100k.

F. TABEL DATA

Percobaan I dengan C = 2200 F dan R = 20 k. t (detik) V c (Volt)

pengisiant (detik) V c (Volt)

Pengosongan

1 02 13 2

4 35 46 5

7 68 79 8

10 911 1012 11

13 12

14 13

Percobaan II dengan C = 2200 F dan R = 100 k.


5/5


t (detik) V c (Volt)pengisian

t (detik) V c (Volt)Pengosongan

1 02 1

3 24 35 46 5

7 68 79 8

10 911 1012 11

13 12

14 13

G. ANALISA DATA1. Gambar grafik pengisian dan pengosongan kapasitor dari setiap percobaan yang telah

anda lakukan.2. Lakukan fitting kurva dengan menggunakan metode exponensial untuk mendapatkan persamaan

exponensial dari salah satu percobaan yang anda lakukan.3. Dari persamaan exponensial yang diperoleh, hitunglah berapa kontanta waktu pengisi dan

pengosongan kapasitor.4. Apakah kedua konstanta waktu tersebut sama? jelaskan!5. Dari konstanta waktu tersebut, hitung berapa kapasitas kapasitor, dan bandingkan dengan nilai

sebenarnya.

H. KESIMPULAN

Documents

Perc. II. Karakteristik Kapasitor