rl3 ex 2 intan.docx

7/26/2019 rl3 ex 2 intan.docx

http://slidepdf.com/reader/full/rl3-ex-2-intandocx 1/15

BAB III

EKSPERIMEN II

INDUKTOR SERIDAN PARALEL

I. Tujuan

Mengembangkan hubungan untuk menemukan induktansi total pada

induktor-induktor seri dan paralel.

II. Alat dan Bahan

1. Board mount BR-3

2. Board NO-06 (induktor dan induktansi

3. !igital "#R meter

$. %abel %oneksi

III. Dasar Teori

&nduktor adalah salah satu komponen 'ang ara ker)an'a berdasarkan

induksi magnet. &nduktor dibuat dari bahan tembaga* diberi simbol " dan

satuann'a +enr' disingkat +.&nduktor berupa ka,at 'ang digulung sehingga

men)adi kumparan 'ang berungsi untuk menimbulkan medan magnet.

%emampuan induktor untuk menimbulkan medan magnet disebut

konduktansi.&nduktor 'ang ideal terdiri dari ka,at 'ang dililit* tanpa adan'a nilai

resistansi. iat-siat elektrik dari sebuah induktor ditentukan oleh pan)angn'a

induktor* diameter induktor* )umlah lilitan dan bahan 'ang mengelilingin'a.

&nduktor dapat disamakan dengan kondensator* karena induktor dapat

dipakai sebagai penampung energi listrik. !i dalam induktor disimpan energi* bila

ada arus 'ang mengalir melalui induktor itu. /nergi itu disimpan dalam bentuk

medan magnet. Bila arusn'a bertambah* ban'akn'a energi 'ang disimpan

meningkat pula. Bila arusn'a berkurang* maka induktor itu mengeluarkan energi.

Bila dua kumparan ditempatkan berdekatan satu sama lain dan salah satu

kumparan ("1 diberi arus listrik #* pada "1 akan ter)adi luks magnet. luks

magnet ini akan melalui kumparan kedua ("2 dan akan membangkitkan em



(elektro motorive force pada kumparan "2. /ek seperti ini disebut induksi timbal

balik (mutual induction. +al seperti ini biasan'a kita )umpai pada transormator

da'a.erla,anan 'ang diberikan kumparan tersebut dinamakan reaktansi indukti

(" 'ang dirumuskan4

" 5 2..." 777777777777.................................................... (3.2.1

dimana4

5 rekuensi arus bolak-balik (+8

" 5 induktansi (+

"5 reaktansi indukti (9

etelah diperoleh nilai "maka impedansi (: dapat di hitung4

: 5 √ R2+ X L

2

77777777777777777777777...

(3.2.2

Bila arus bolak;balik mengalir pada induktor* maka akan timbul ga'a gerak

listrik (ggl induksi 'ang besarn'a4

e 5 "di

dt 777777777777777777777777777

(3.2.3

Bila e 5 /m sin <t* maka4

/m sin <t 5"di

dt 77777777777777777777777..

(3.2.$

=ika i 5 &m sin (<t ; >0* maka4

&m 5 Em

ω t 5 E

2 π f 5 E

XL

7777777777777777777777... (3.2.?



%etika induktor dirangkai seri* total induktansin'a adalah )umlah dari

masing-masing nilai induktansi. Bila induktor dirangkai seara seri (sehingga arus

'ang mele,ati induktor adalah sama dan la)u perubahan arusn'a pun )uga sama*

maka total drop tegangan dari induktor 'ang dirangkai ser i ini adalah hasil

pen)umlahan tegangan pada masing-masing induktor sehingga tegangan totaln'a

lebih besar. @egangan 'ang dihasilkan lebih besar saat nilai la)u perubahan

arusn'a tetap* berarti induktansin'a lebih besar sehingga induktansi pada induktor

'ang dirangkai seri memiliki induktansi 'ang lebih besar dari pada nilai

induktansi masing-masing induktor.

=ika dua induktor ditempatkan seara seri* setiap arus 'ang mele,ati

gabungan induktor ganda harus mele,ati kedua bagian tersebut. =adi dengan

deinisi induktansi* besarn'a induktansi dua kali lipat )uga. eara umum* )umlah

induktansi total dalam rangkaian seri adalah pen)umlahan dari pen)umlahan dari

nilai induktansi dari tiap tiap-tiap lilitan* seperti haln'a resistensi. Besarn'a rus

'ang mengalir dalam rangkaian adalah tetap* tetapi tegangan 'ang membentangi

setiap induktor bisa berbeda. en)umlahan dari beda potensial dari beberapa

induktor seri sama dengan tegangan )umlah tegangan total.Rangkaian induktor

seri dapat dirumuskan4

"total 5 "1 A "2 A "3 A 7.. A "n 7777777777777777.. (3.2.6

Ga!ar ".#.$ gambar dan rumus rangkaian induktor seri

ebalikn'a )ika induktor dirangkai seara paralel besarn'a tegangan 'ang

mengalir dalam rangkaian adalah tetap sedangkan* )umlah arus total 'ang

mele,ati induktor adalah pen)umlahan dari )umlah arus 'ang mele,ati tiap tiap

induktor. %etika induktor dirangkai seara paralel* total induktansin'a men)adi

lebih keil daripada induktansi masing-masing induktor. ama seperti susunan

http://elkaasik.com/faktor-faktor-yang-mempengaruhi-induktansi-induktor/


http://teknisielektronika.blogspot.com/2011/09/resistor.html


http://teknisielektronika.blogspot.com/2011/09/resistor.html




induktor seri tadi* induktansi diukur dari tegangan 'ang dihasilkan dari induktor

saat induktor itu dile,ati arus 'ang berubah nilain'a dalam la)u tertentu. %arena

induktor dirangkai paralel* maka susunan paralel ini akan memeah arus total* dan

tegangan pada masing-masing induktor haruslah sama* perubahan nilai arus

tertentu akan menghasilkan drop tegangan 'ang keil pada induktor paralel itu

karena arusn'a akan terpeah-peah. @egangan 'ang dihasilkan lebih keil saat

la)u perubahan arusn'a dalam )umlah 'ang sama* sehingga total induktansi lebih

keil dari pada induktansi masing-masinginduktor. ntuk menari induktansi

totak paralel dengan menggunakan persamaan4

1

Ltotal 51

L1+ 1

L2 A 7.. A1

ln

777777777777777777.. (3.2.C

Ga!ar ".#.# gambar dan rumus rangkaian induktor parallel

I%. &ara Kerja

1. Menginstal papan NO-06 ke papan-mount sesuai Dambar 3.2.3. Mengukur

induktansi "1"2 dan "3 dengan "#R meter digital. Mengisi kolom "1"2 dan

"3 pada tabel 3.2.1





Ga!ar ".#."apan ranangan NO.06

Ta!el ".#.$ engukuran &nduktor

&nduktansi (m+ Resistans

i (9

E

@eori raktik 1k+8 10k+8 100k+8

"1

"2

"3

"1 "2

eri

"2 "3

eri

"1 "2 "3

eri

"1 "2

aralel"2 "3

aralel

"1 "2 "3

aralel

2. Menghubungkan "1"2 dan "3 dalam seri sesuai pada @abel 3.2.1 dan atat

hasil pengukuran.



3. Menghubungkan "1 "2 dan "3 dalam tabel sesuai @abel 3.2.1 dan atat hasil

pengukuran.

@otal " 5

La × Lb

La+ Lb 77777777777777777777...77...

(3.2.6

$. Bandingkan nilai 'ang terukur dengan nilai-nilai dihitung. !an hitung E.

%. Data 'asil Per(o!aan

Ta!el ".#.# &nduktor eri ; aralel ( 5 1 %+8

&nduktansi (m+Resistansi

(9

E (=

erhitunga

nraktikum 1 %+8

"1 1 m+ 0*F6 m+ 2F*F G 0.1FC?"2 10 m+ 10*03 m+ 1?*F G 3*>FC"3 10 m+ >*F2 m+ 1?*0 G $*111"1*"2 eri 11 m+ 10*C2 m+ $3*0 G 1*?66

"2* "3 eri 20 m+ 20*3 m+ 2F*C G $*$$2"1* "2* "3 eri 21 m+ 20*> m+ ?C*C G 2*2C?"1* "2 aralel 0*> m+ 3*F m+ >*F G 2*$3?"2* "3 aralel ? m+ ?*2 m+ >*0 G 3*62F"1* "2* "3

aralel

0.F3 m+ 3*0 m+ ?.C G 3*30?

Ta!el ".#." &nduktor eri ; aralel ( 5 10 %+8

&nduktansi (m+ Resistansi

(9

E (=

erhitungaraktikum

10k+8



n"1 1 m+ 0*F6 m+ 2F*F G 1*FC?

"2 10 m+ 10*03 m+ 1?*F G 3>*FC"3 10 m+ >*F2 m+ 1?*0 G $1*11"1*"2 eri 11 m+ 10*C2 m+ $3*0 G 1?*66"2* "3 eri 20 m+ 20*3 m+ 2F*C G $$*$2"1* "2* "3 eri 21 m+ 20*> m+ ?C*C G 22*C?"1* "2 aralel 0*> m+ 3*F m+ >*F G 2$*3?"2* "3 aralel ? m+ ?*2 m+ >*0 G 36*2F"1* "2* "3

aralel

0.F3 m+ 3*0 m+ ?.C G 33*0?

Ta!el ".#.) &nduktor eri ; aralel ( 5 100 %+8

&nduktansi (m+ Resistansi

(9

E (=

erhitungan raktikum 100k+8

"1 1 m+ 0*F6 m+ 2F*F G 1F*C?"2 10 m+ 10*03 m+ 1?*F G 3>F*C

"3 10 m+ >*F2 m+ 1?*0 G $11*1"1*"2 eri 11 m+ 10*C2 m+ $3*0 G 1?6*6"2* "3 eri 20 m+ 20*3 m+ 2F*C G $$$*2"1* "2* "3 eri 21 m+ 20*> m+ ?C*C G 22C*?"1* "2 aralel 0*> m+ 3*F m+ >*F G 2$3*?"2* "3 aralel ? m+ ?*2 m+ >*0 G 362*F"1* "2* "3 aralel 0.F3 m+ 3*0 m+ ?.C G 330*?



%$. Analisa 'asil Per(o!aan

".*.$ Indu+tansi Total Ran,+aian Indu+tor Seri dan Paralel

1. erhitungan eara @eori

a. erhitungan "1 "2 dan "3

Nilai induktansi pada "1 "2 dan "3 sesuai dengan nilai induktor 'ang

dipasang pada rangkian 'akni "1 5 1m+ "2 5 10m+ dan "3 5 10m+

b. erhitungan Rangkaian"1 "2 dan "3eri

aat induktor dirangkai seri* total induktansin'a adalah )umlah dari

masing-masing nilai induktansi 'ang dapat dirumuskan4

"total 5 "1 A "2

"12 5 "1 A "2

5 1 A 10 5 11m+

!engan ara 'ang sama dapat dilakukan pada rangkaian "2 "3 eri serta

rangkaian "1 "2 dan "3 eri

. erhitungan Rangkaian "1 "2 dan "3aralel

aat induktor dirangkai seara paralel* total induktansin'a adalah )umlah

dari 1 dibagi nilai tiap induktor* 'ang dapat dirumuskan41

Ltotal 51

L1+

1

L2

1

Ltotal 51

1+

1

10 510

10+

1

10 511

10

"total510

11 5 0*> m+

!engan ara 'ang sama dapat dilakukan pada rangkaian "2 "3 aralel serta

rangkaian "1 "2 dan "3 aralel sehingga di dapat tabel seperti berikut



Ta!el ".#.-erbandingan &nduktor @eori dan engukuran ( 5 1%+8

%ondisi

&nduktor

&nduktansi (m+

@eori engukuran

"1 1 m+ 0*F> m+

"2 10 m+ 10*1F m+

"3 10 m+ >*>6 m+

"1 "2 eri 11 m+ 11*06 m+

"2 "3 eri 20 m+ 1>*6? m+

"1 "2 "3 eri 21 m+ 21*F0 m+

"1 "2 aralel 0*>0 m+ 3*C0 m+

"2 "3 aralel ? m+ ?*1$ m+

"1 "2 "3 aralel 0*F3 m+ 2*>3 m+

2. ersentase %esalahan

!ari tabel diatas dapat diari persentase kesalahan ( |%E| dengan

menggunakan persamaan berikut.

|%E|=|teori− percobaan

teori x100|

a. erhitungan "1

|%E| R=|1−0,89

1 x 100|

5 11 H

b. erhitungan "1 "2 eri



|%E| R=|11−11,06

11 x 100|

5 0*?$ H

. erhitungan "1 "2 aralel

|%E| R=|0,9−3,70

0,9 x100|

5 311*11 H

!engan ara 'ang sama dilakukan perhitungan persentase kesalahan pada

data 'ang lain sehingga di dapat tabel seperti berikut.

Ta!el ".#.* ersentase %esalahan +asil engukuran &nduktor

%ondisi &nduktor &nduktansi (m+ |%E|

erhitungan engukuran

"1 1 m+ 0*F6 m+ 1$ H

"2 10 m+ 10*03 m+ 0.3 H

"3 10 m+ >*F2 m+ 0*$ H

"1 "2 eri 11 m+ 10*C2 m+ 2.? H

"2 "3 eri 20 m+ 20*3 m+ 1*? H

"1 "2 "3 eri 21 m+ 20*> m+ 0.$C H"1 "2 aralel 0*> m+ 3*F m+ 322*22H

"2 "3 aralel ? m+ ?*2 m+ $ H

"1 "2 "3 aralel 0.F3 m+ 3*0 m+ 261*$$H

3. nalisa Draik



Ga!ar ".#.) Draik erbandingan &nduktansi raktik dan @eori

Berdasarkan graik diatas terlihat garis ber,arna biru 'ang merupakan nilai

induktansi seara teori letakn'a mendekati garis ber,arna hi)au 'ang merupakan

nilai induktansi seara praktik. ada a,al graik saat kondisi 1 (perbandingan "1

nilai induktansi engukuran 5 0*F>m+ sedangkan nilai induktansi@eori 5 1m+

dimana kedua nilai berluktuasi pada kondisi lainn'a. +ingga pada kondisi ke-6

saat perbandingan "1 "2 "3 'ang dirangkai seara seri kedua nilai tersebut

menapai titik maksimal dimana nilai induktansi teori adalah 21m+ dan nilai

induktansi praktikum adalah 21*F0m+.ada kondisi ke-C dan > saat induktor dirangkai paralel kedua garis ini letakn'a ber)auhan sehingga dapat dikatakan

bah,a nilai praktik dan teori sangat berbeda.

$. %esimpulan

Berdasarkan hasil analisa hasil pengukuran induktor rangkaian seri dan

paralel dapat dikatakan bah,a nilai induktansi dari hasil pengukuran nilain'a

mendekati nilai perhitungan sehingga memiliki nilai persentase kesalahan 'ang



keil.Namun pada pengukuran induktor dengan rangkian paralel persentase

kesalahann'a sangat besar hingga lebih dari 100H* ini dapat disebabkan oleh

kesalahan saat melakukan pengukuran. elain itu induktor 'ang dirangkai seri

nilai induktansin'a akan lebih besar dibandingkan dengan dirangkai paralel.

".*.# Nilai a+tor Kualitas

%umparan dapat men'impan energi di dalam medan magnet* namun )uga

kumparan dapat menghilangkan energ' pada saat 'ang sama disebabkan oleh

resistansi !# dari kumparan. Rasio antara energi 'ang tersimpan dan hilang

dalam kumparan dideinisikan sebagai aktor kualitas atau E. Nilai E dapat

dirumuskan4

E 52 πfL

R =

X L

R

Nilai E sangat pengaruh pada aktor rugi umumn'a pada )aringan ilter dan

rangkaian resonator. emakin besar aktor kualitas (E maka akan semakin keil

aktor rugi (d dan semakin keil rugi sudut (I. !engan demikian rugi pergeseran

asa (J antara arus dan tegangan resistor terhadap tegangan induktor mendekati

sama dengan >0o

1. erhitungan Nilai E

a. ntuk " 5 0*F6 m+ 5 0*000F6 +* R 5 2F*F9 dan f 5 1k+8 5 1.000 +8

E 52 πfL

R 52 x3,14 x 1.000 x0,00086

28.8 5 0*1FC? =

!. ntuk " 5 0*F6m+ 5 0*000F6 +* R 5 2F*F 9 dan f 5 10k+8 5 10.000 +8

E 52 πfL

R 52 x3,14 x 10.000 x0,0086

28,8 5 1F*C? =

(. ntuk "50*F6 m+50*000F6 +* R52F*F9 dan f 5100k+85100.000 +8

E 52 πfL

R 52 x3,14 x 100.000 x 0,00086

28.8 5 1F*C? =

!engan ara 'ang sama dilakukan perhitungan pada data 'ang lain sehingga

di dapat tabel seperti berikut.



Ta!el ".#./ erhitungan Nilai aktor %ualitas

&nduktansi Resistansi

E

1k+8 10k+8 100k+8

"1 0*F> m+ 2C*2 9 0*20C 2*0C 20*C

"2 10*1F m+ 13*F 9 $*63 $6*3 $63

"3 >*>6 m+ 13*6 9 $*62 $6*2 $62

"1 "2 eri 11*06 m+ $0*F 9 1*C0 1C*0 1C0

"2 "3 eri 1>*6? m+ 2C*1 9 $*?$ $?*$ $?$

"1 "2 "3 eri 21*F0 m+ ?$*2 9 2*$ 2$*0 2$0

"1 "2 aralel 3*C0 m+ $0*F 9 0*6 6*0 60*0

"2 "3 aralel ?*1$ m+ 2C*1 9 1*2 12*0 120

"1 "2 "3 aralel 2*>3 m+ 22*6 9 0*F1 F*10 F1*0

3. nalisa Draik

Ga!ar ".#.- Draik erbandingan aktor %ualitas

Berdasarkan graik diatas terlihat bah,a perbandingan aktor kualitas pada

nilai induktansi berbeda pada setiap induktor dikarenakan nilai E 'ang berbeda.

ada garis ber,arna hi)au aktor kualitas induktansin'a bernilai rendah

dikarenakan nilai E 'ang rendah 'aitu 1k+8 atau 1000+8. ada garis ber,arna



biru aktor kualitas induktansin'a mengalami peningkatan dikarenakan nilai E

dinaikkan men)adi 10k+8 atau 10.000 +8. ada garis ber,arna merah aktor

kualitas induktansin'a meningkat sangat )auh* hal itu dikarenakan nilai E pada

graik ini dinaikkan sangat besar men)adi 100k+8 atau 100.000 +8. ehingga

pada graik ini dapat disimpulkan bah,a perbedaan nilai E sangat mempengaruhi

aktor kualitas dari induktansi.

$. %esimpulan

Berdasarkan hasil analisa hasil perbandingan aktor kualitas pada nilai

induktansi berbeda pada setiap induktor dikarenakan nilai E 'ang

berbeda.ehingga dapat disimpulkan bah,a perbedaan nilai E sangat

mempengaruhi aktor kualitas dari induktansi.

%II. Kesi0ulan Uu

!ari perobaan 'ang telah dilakukan* maka didapat kesimpulan sebagai

berikut 4

1. aat induktor dirangkai seri* total induktansin'a adalah )umlah dari masing-

masing nilai induktansi 'ang dapat dirumuskan4

"total 5 "1 A "2

aat induktor dirangkai seara paralel* total induktansin'a adalah )umlah dari 1

dibagi nilai tiap induktor* 'ang dapat dirumuskan41

Ltotal 51

L1+ 1

L2

&nduktor 'ang dirangkai seri nilai induktansin'a akan lebih besar dibandingkan

dengan dirangkai paralel.

2. Nilai induktansi dari hasil pengukuran nilain'a mendekati nilai perhitungan

sehingga memiliki nilai persentase kesalahan 'ang keil. Namun pada

pengukuran induktor dengan rangkian paralel persentase kesalahann'a sangat

besar hingga lebih dari 100H* ini dapat disebabkan oleh kesalahan saat

melakukan pengukuran.

3. aktor kualitas (E sangat berpengaruh pada aktor rugi* dimana semakin besar

aktor kualitas (E maka akan semakin keil aktor rugi (d dan semakin keil

rugi sudut (I. Nilai E sangat dipengaruhi oleh nilai induktasni ("* rekuensi



(dan hambatan (R. Nilai E berbanding lurus dengan f dan " namun

berbanding terbalik dengan R. Rangkaian induktor akan mempengaruhi nilai E

karena saat induktor dirangkai seri maka total nilai induktansin'a lebih besar

sehingga E )uga akan besar. =ika induktor dirangkai paralel maka nilai

induktansi totaln'a akan lebih keil sehingga E akan semakin keil.

Documents

rl3 ex 2 intan.docx