Modul praktikum rl2

MODUL PRAKTIKUM

RANGKAIAN LISTRIK 2

Oleh

Ir. Joke Pratilastiarso MT

Prima Dewi Permatasari, S.ST

DEPARTEMEN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

PERCOBAAN I

OSCILLOSCOPE

I. TUJUAN

Mahasiswa dapat memahami mengoperasikan peralatan oscilloscope dengan

benar dan dapat membaca bentuk sinyal pada layar oscilloscope.

II. TEORI

Oscilloscope adalah alat ukur yang mana dapat menunjukkan kepada Anda

bentuk dari sinyal listrik dengan menunjukkan grafik dari tegangan terhadap waktu pada

layarnya. Itu seperti layaknya voltmeter dengan fungsi kemampuan lebih, penampilan

tegangan berubah terhadap waktu.

Gambar 1 :Skema Oscilloscope

III.PERALATAN DAN KOMPONEN YANG DIPAKAI

1. Oscilloscope

2. Function Generator

3. Kabel penghubung

IV. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN

a. Kalibrasi

1. Probe/ kabel penghubung masukkan ke input (chanel 1/ chanel 2)

2. Hidupkan power oscilloscope

3. Atur intensitas cahaya dan fokusnya agar gambar pada oscilloscope dapat telihat

jelas

4. Volt/div dan time/div diatur sesuai spesifikasi kalibrasi pada masing-masing

oscilloscope

5. Kemudian salah satu ujung probe (probe CH1 atau 2) kita hubungkan pada tempat

kalibrasi (biasanya tertulis CAL)

6. Setelah gambar gelombang telah tampil pada layar oscilloscope baru dapat

menghitung frekwensi dan tegangan peak to peak.

b. Pembuatan gelombang sinus pada layar oscilloscpoe

1. Nyalakan power (ON) pada functuon generator

2. Kemudian hubungkan oscilloscope dengan function generator

3. Dapatkan frekwensi gelombang sinus pada function generator sebesar 50 Hz

4. Untuk mendapatkan bentuk gelombang yang bervariasi, silahkan mengatur

time/div dan volt/div dengan frekwensi 50 Hz. Nilai tegangan peak to peak dapat

dilakukan dengan cara merubah amplitudo agar didapatkan nilai Vrms yang

bervariasi

5. Catat dan gambarkan hasil penelitian di layar oscilloscope

V. DATA TABEL PENGUKURAN

No Volt/ div Time/ div Gambar Vm Vp-p Vrms

1

2

3

VI. TUGAS

1. Buat analisa dan kesimpulan dari percobaan yang anda lakukan.

PERCOBAAN II

RANGKAIAN RL SERI DENGAN SUMBER DC

I. TUJUAN

Mahasiswa diharapkan dapat memahami definisi konstanta waktu dan

memahami karakteristik rangkaian R-L seri.

II. TEORI

Dalam tutorial pertamana tentang induktor, kita melihat sebentar pada saat

konstan dari sebuah induktor yang menyatakan bahwa arus yang melalui induktor tidak bisa

berubah seketika, tetapi akan meningkat dengan laju yang konstan ditentukan oleh ggl

induksi diri dalam induktor. Dengan kata lain, sebuah induktor di sirkuit menentang aliran

arus.

III.PERALATAN DAN KOMPONEN YANG DIPAKAI

1. DC power supply

2. Oscilloscope

3. Induktor

4. Resistor

5. Pembangkit sinyal persegi (Function Generator)

6. Kabel penghubung

IV. RANGKAIAN PERCOBAAN

Gambar 1: Rangkaian R-L seri

a. Rangkailah rangkaian seperti

gambar diatas dengan tegangan

sumber 12 volt, R=1 Ω diseri

dengan L1

b. Atur gelombang input (square

wave) pada frekwensi minimum

c. Atur duty cycle pada posisi

maksimal

d. Gambarkan bentuk gelombang

input dan output (VR) saat L1

e. Ulangi langkah (a) sampai dengan

(d) untuk L2 dan L3

Kurva transient untuk rangkaian LR seri :


R Imax τ L1 L2 L3

Gambar

gelombang input

Gambar

gelombang output

1 Ω

VI. TUGAS

1. Bagaimana hubungan antara konstanta waktu dengan variasi nilai induktor

2. Analisa dan kesimpulan

PERCOBAAN III

RANGKAIAN RC DENGAN SUMBER DC

Steady state current, I=VR

Time constant, τ = LR

Transient time, 5τ

I. TUJUAN

Mahasiswa diharapkan dapat memahami definisi konstanta waktu dan

memahami karakteristik pada rangkaian R-C seri.

II. PERALATAN DAN KOMPONEN YANG DIPAKAI

1. DC power supply

2. Oscilloscope

3. Kapasitor

4. Resistor

5. Pembangkit sinyal persegi (Function Generator)

6. Kabel penghubung

III.RANGKAIAN PERCOBAAN

Gambar 1: Rangkaian R-C

a. Rangkailah rangkaian seperti gambar diatas dengan tegangan sumber 12 volt

b. Atur gelombang input (square wave) pada frekwensi minimum

c. Atur duty cycle pada posisi maksimal

d. Gambarkan bentuk gelombang output pada kapasitor ketika R2 = 5.6 Ω

e. Ulangi langkah (d) untuk R2 = 6.8 Ω dan R2 = 8.2 Ω

R2

IV. DATA TABEL PENGUKURAN

R Vs τ CGambar

gelombang output

5.6 Ω

6.8 Ω

8.2 Ω

V. TUGAS

1. Analisa dan kesimpulan

Time constant, τ = R C

PERCOBAAN IV

RANGKAIAN RLC SERI

I. TUJUAN

Mahasiswa diharapkan dapat memahami karakteristik-karakteristik rangkaian

RLC seri dan mengerti peran dari masing-masing komponen R, L dan C pada rangkaian

RLC seri.


1. Komponen resistor 27 Ω, 82 Ω, 1200 Ω, 15 kΩ, dan 82 kΩ

2. Induktor 1.8 mH

3. Kapasitor 1uF

4. Oscilloscope

5. Kabel penghubung


Gambar 1. Rangkaian RLC Seri

a. Siapkan peralatan percobaan

b. Rangkailah resistor 27 Ω, inductor 1.8 mH, dan kapasitor 1 μF seperti pada Gambar

2.1

c. Lihat bentuk gelombang pada resistor 27 Ω dengan menggunakan oscilloscope,

gambarkan bentuk gelombangnya di kertas millimeter block

d. Amati gelombang saat mencapai steady state, catat nilai tegangannya sebagai nilai

Vc(0)

e. Catat hasil pengukuran pada tabel percobaan (Tabel 4.1)

f. Ulangi langkah pada poin b s/d e untuk Resistor 91 Ω , 2700 Ω, 15 kΩ, dan 1 MΩ

g. Kerjakan tugas pada angka romawi V


Percobaan Perc I(R 27Ω)

Perc II(R 82Ω)

Perc III(R 1200Ω)

Perc III(R 15kΩ)

Perc III(R 82 kΩ)Pengukuran

Vc(0)

V. TUGAS

1.Hitung secara teori nilai ( R2L )

2

dan 1

LC

2. Berikan keterangan pada gambar apakah gambar tersebut memenuhi kondisi

( R2L )

2

< 1LC

atau ( R2L )

2

= 1LC

atau ( R2L )

2

> 1LC

3. Cari persamaan i untuk R 27Ω, R 82Ω, dan R 82 kΩ (Perhatikan rumus akar-akar p1

dan p2 terhadap hubungan ( R2L )

2

dan 1

LC

4. Dengan menyelesaikan praktikum ini, berikan kesimpulannya

PERCOBAAN V

RANGKAIAN RLC PARALEL

I. TUJUAN

Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa dapat memahami tanggapan-

tanggapan dari rangkaian RLC paralel.


1. Komponen resistor 27 Ω dan 82 kΩ

2. Induktor 1.8 mH

3. Kapasitor 1uF4. Oscilloscope

5. Kabel penghubung


Gambar 1. Rangkaian RLC Paralel

1. Siapkan peralatan percobaan

2. Rangkailah resistor 27 Ω, inductor 1.8 mH, dan kapasitor 1 μF seperti pada gambar

diatas

3. Resistor 1 Ω di seri dengan masing- masing induktor dan kapasitor

4. Lihat bentuk gelombang pada resistor R 27 Ω, RL 1Ω, RC 1Ω dengan menggunakan

oscilloscope, gambarkan bentuk gelombangnya di kertas milimeter block

5. Ulangi langkah pada poin b s/d d untuk R 82 kΩ

6. Kerjakan tugas

IV. TUGAS

1. Bandingkan hasil percobaan RLC paralel dengan RLC seri

2. Dengan menyelesaikan praktikum ini, berikan analisa dan kesimpulan

PERCOBAAN VI

RANGKAIAN RESONANSI SERI

I. TUJUAN

Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa dapat :

Menentukan frekwensi resonansi dari rangkaian resonansi seri dengan komponen

yang telah ditentukan

Menghitung faktor kwalitas dari rangkaian resonansi seri


1. Decade Resistance Box

2. Induktor

3. Kapasitor


5. Voltmeter

6. Kabel penghubung


Gambar 1. Rangkaian Resonansi Seri

IV. CARA KERJA

1. Atur E = 1 Volt Konstan (dari FG)

2. Ukur VR untuk setiap perubahan f dari 100 Hz s/d 2 kHz, dengan step 100 Hz. Catat

hasil pengukuran pada tabel.

3. Hitung I = VR / R, kemudian plot karakteristik resonansi paralel seperti pada gambar

di bawah ini :

4. Dari kurva, maka dapat ditentukan frekwensi resonansinya fr. Catat nilai fr dari

gambar tersebut.

5. Note : V input selalu dijaga konstan 1 V


saat resonansi :

f r=12 π √ LC

X L=2 πf r L

XC=12πf r C

Q=X L

R atau

XC

R

θ=tan−1X L−XC

R

VI. TUGAS

a. Sebagai analisa data

1. Dari nilai fr yang telah ditentukan dari kurva hasil pengamatan, hitung nilai XL dan XC

2. Hitung nilai XL dan XC saat frekuensi 100 Hz dan frekuensi 2kHz

No f (Hz) VR I=V R

R

1 100 Hz

2 200 Hz

3 300 Hz

dst …….

dst …….

dst …….

20 2 kHz

3. Hitung nilai faktor kualitas Q

4. Hitung nilai frekuensi resonansi fr secara teoritis, kemudian bandingkan dengan fr dari

hasil percobaan

Tabel perhitungan

f XL XC

100 Hz

fr = ?

2 kHz

b. Sebagai kesimpulan

1. Berikan kesimpulan mengenai nilai XL dan XC saat kondisi resonansi (f = fr), jelaskan

alasannya

2. Berikan kesimpulan mengenai nilai XL dan XC saat f > fr dan f < fr, jelaskan pula sifat

rangkaian saat f > fr dan f < fr (Perkuat alasanmu dengan menghitung θ)

3. Informasi apa yang dapat diperoleh dengan mengetahui nilai Q

PERCOBAAN VII

L=40 mHR=1kC=0,633F

FG

1 Volt(konstan)

E EVR

R=100

I

RANGKAIAN RESONANSI PARALEL

I. TUJUAN

Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa dapat :

Menentukan frekuensi resonansi dari rangkaian resonansi paralel dengan komponen

yang telah ditentukan.

Menghitung faktor kwalitas dari rangkaian resonansi paralel.


1. Decade Resistance Box

2. Decade Induktor Box

3. Decade Capasitor Box


5. Voltmeter

6. Kabel penghubung


Gambar 1. Rangkaian Resonansi Paralel

IV. CARA KERJA

1. Atur E = 1 Volt Konstan (dari FG)

2. Ukur VR untuk setiap perubahan f dari 100 Hz s/d 2 kHz, dengan step 100 Hz. Catat

hasil pengukuran pada tabel.

3. Hitung I = VR / R, kemudian plot karakteristik resonansi paralel seperti pada gambar

di bawah ini :

Gambar 1. Kurva Karakteristik Resonansi Paralel

4. Dari kurva, maka dapat ditentukan frekwensi resonansinya fr. Catat nilai fr dari

gambar tersebut.

5. Note : V input selalu dijaga konstan 1 V


saat resonansi :

f r=12 π √ LC

X L=2 πf r L

XC=12 πf r C

Q=RX L

atau RXC

VI. TUGAS

a. Sebagai analisa data

1. Dari nilai fr yang telah ditentukan dari kurva hasil pengamatan, hitung nilai XL dan XC

2. Hitung nilai XL dan XC saat frekuensi 100 Hz dan frekuensi 2kHz

3. Hitung nilai faktor kualitas Q

No f (Hz) VR I=V R

R

1 100 Hz

2 200 Hz

3 300 Hz

dst …….

dst …….

dst …….

20 2 kHz

4. Hitung nilai frekuensi resonansi fr secara teoritis, kemudian bandingkan dengan fr dari

hasil percobaan

Tabel perhitungan

f XL XC

100 Hz

fr = ?

2 kHz

b. Sebagai kesimpulan

1. Berikan kesimpulan mengenai nilai XL dan XC saat kondisi resonansi (f = fr), jelaskan

alasannya

2. Berikan kesimpulan mengenai nilai XL dan XC saat f > fr dan f < fr, jelaskan pula sifat

rangkaian saat f > fr dan f < fr

PERCOBAAN VIII

PENGUKURAN DAYA AC

I. TUJUAN

Mahasiswa diharapkan dapat melakukan pengukuran daya AC menggunakan

wattmeter serta dapat mengetahui perbedaan pengaruh pemasangan capasitor melalui

pengukuran arus pada masing-masing cabang.


1. Variac

2. Lampu TL

3. Ampere meter

4. Wattmeter

5. Voltmeter

6. kapasitor

7. Kabel penghubung


Gambar. Rangkaian


NoV(volt

)I=I1(A) P(watt) Cos 1 I(A) I1(A) I2(A) PC(watt) Cos 2

S1 On ( tanpa C) S1 On ( dengan C ), Kompensasi12345

220200180160140

6 120

V. TUGAS

1. Buat grafik (V-I ; Cos 1-V dan Cos 2-V)2. Buat analisa dan kesimpulan

P = V.I1.Cos 1

PC = V.I.Cos 2

P = I2. R

S = V. I

Engineering

Modul praktikum rl2