Modul Praktikum Rangkaian Listrik - Universitas Sriwijaya | Comlab

MODUL PRAKTIKUM
“RANGKAIAN LISTRIK”
LABORATORIUM KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
Page |2
UniversitasSriwijaya
FakultasIlmuKomputer
Laboratorium
No. Dokumen
Revisi
2015
…….
0
Tanggal
Halaman
SISTEM MANAJEMEN
MUTU
ISO 9001:2008
JANUARI 2015
2 DARI 27
LEMBAR PENGESAHAN
ACARA PRAKTIKUM
MODUL\ PRAKTIKUM
Mata Kuliah Praktikum
Kode Mata Kuliah Praktikum
SKS
Program Studi
Semester
: Praktikum Rangkaian Listrik
: FTK07111
:2
: Teknik Komputer
: 2 (dua)
DIBUAT OLEH
DISAHKAN OLEH
DIKETAHUI OLEH
TIM LABORAN
LABORATORIUM
FASILKOM UNSRI
TIM DOSEN SISTEM
KOMPUTER FASILKOM
UNSRI
KEPALA LABORATORIUM
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
Page |3
PERCOBAAN I
I.
Tujuan
1. Mengenal multimeter baik itu analog atau digital sebagai pengukuran
tegangan (Voltmeter), sebagai pengukur Arus (Amperemeter) dan
sebagai pengukur resistansi (Ohmmeter)
2. Memahami keterbatasan alat ukur pada pengukuran tegangan jatuh DC
dan AC pada resistansi/ impedansi besar.
3. Memahami keterbatasan alat ukur pada pengukuran tegangan AC dengan
frekuensi tinggi.
4. Dapat mengunakan generator sinyal sebagai sumber berbagai bentuk
gelombang
5. Dapat menggunakan osiloskop sebagai pengukur tegangan dan sebagai
pengukur frekuensi dari berbagai bentuk gelombang.
6. Dapat melakukan pengamatan karakteristik komponen dua terminal
dengan osiloskop.
7. Dapat membaca nilai resistor dan mengukurnya.
II. MULTIMETER
Berikut ini beberapa Catatan tentang Penggunaan Multimeter :
1. Perhatikan baik‐baik beberapa catatan tentang penggunaan multimeter
berikut ini. Kesalahan penggunaan multimeter dapat menyebabkan fuse
pada multimeter putus. Putusnya fuse dapat mengakibatkan pemotongan
nilai sebesar minimal 10.
2. Dalam keadaan tidak dipakai, selector sebaiknya pada kedudukan AC volt
pada harga skala cukup besar (misalnya 250 V). Hal ini dimaksudkan
untuk menghindari kesalahan pakai yang membahayakan multimeter.
3. Sebelum mulai mengukur suatu besaran listrik perhatikanlah lebih dahulu
besaran apakah yang hendak diukur dan kira‐kira berapakah besaranya,
kemudian pilihlah kedudukan selector dan skala manakah yang akan
dipergunakan. Perhatikan pula polaritas (tanda + dan ‐) bila perlu.
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
Page |4
4. Jangan menyambungkan multimeter pada rangkaian, baru kemudian
memilih kedudukan selector dan skala yang akan digunakan. Jika
arus/tegangan melebihi batas maksimal pengukuran multimeter, fuse dapat
putus.
5. Pada waktu mulai melakukan pengukuran arus dan tegangan, bila tidak
dapat dipastikan besarnya arus/ tegangan tersebut, maka mulailah dari
batas ukur yang paling besar. Setelah itu selector dapat dipindahkan ke
batas ukur yang lebih rendah untuk memperoleh ketelitian yang lebih baik.
6. Pada pengukuran tegangan dan arus, pembacaan meter akan paling teliti
bila penunjukan jarum terletak di daerah dekat skala penuh, sedangkan
pada pengukuran resistansi bila penunjukan jarum terletak di daerah
pertengahan skala.
7. Harus diperhatikan: pengukuran resistansi hanya boleh dilakukan pada
komponen atau rangkaian tidak mengandung sumber tegangan.
III. OCILOSKOP
Mengukur Tegangan
Kesalahan yang mungkin timbul dalam pengukuran tegangan, disebabkan
oleh osiloskopnya sendiri seperti kalibrasi osiloskop yang sudah buruk dan
kesalahan penggunaannya, misalnya pengaruh impendansi input, kabel
penghubung serta gangguan parasitik. Untuk mengurangi kesalahan yang
disebabkan oleh impedansi input, dapat digunakan probe yang sesuai (dengan
memperhitungkan maupun dengan kalibrasi dari osiloskop).
Besar tegangan sinyal dapat langsung dilihat dari gambar pada layar
dengan mengetahui nilai volt/div yang digunakan. Gunakan skala tegangan
V/div yang terkecil yang masih memberikan gambar sinyal tidak melewati
ukuran layar osiloskop.
Osiloskop mempunyai impedansi input yang relative besar (1 MΩ, 10‐50
pF) jadi dalam mengukur rangkaian dengan impedansi rendah, maka
impedansi input osiloskop dapat dianggap open circuit (impedansi input
osiloskop CRC 5401, 1 MΩ parallel dengan 30 pF).
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
Page |5
I. JUDUL PERCOBAAN
Tegangan dan Arus
II. TUJUAN PERCOBAAN
Menunjukkan bahwa tegangan terukur adalah perbedaan tegangan antara
potensial kedua kutub.
III. ALAT DAN BAHAN
1.
Modul Praktikum
2.
Multimeter
3.
Power Supply
4.
Jumper
IV. DASAR TEORI
Pengertian tegangan telah diberikan dalam teori rangkaian listrik. Terjadinya
arus listrik dari kutub positif ke kutub negatif dan aliran elektron dari kutub
negatif ke kutub positif, disebabkan oleh adanya beda potensial antara kutub
positif dengan kutub negatif, dimana kutub positif mempunyai potensial yang
lebih tinggi dibandingkan kutub negatif. Jadi arus listrik mengalir dari
potensial tinggi ke potensial rendah, sedangkan aliran elektron mengalir dari
potensial rendah ke potensial tinggi. Beda potensial antara kutub positif dan
kutub negatif dalam keadaan terbuka disebut gaya gerak listrik dan dalam
keadaan tertutup disebut tegangan jepit.
Beda potensial atau tegangan satuanya adalah volt, adalah kerja W yang
dialakukan dalam menggerakkan sebuah muatan Q diantara dua titik didalam
medan tersebut. Huruf E digunakan juga untuk menyatakan tegangan.
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
Page |6
DC
AC
Gambar 1.1
Gambar diatas merupakan symbol dari sumber tegangan (arus DC dan AC)
dimana tanda + dan – pada sumber DC merupakan polaritas.
V. PROSEDUR PERCOBAAN
a. Pengukuran
tegangan
pada
arus
DC
dengan
menggunakan
multimeter.
Siapkan multimeter pada posisi tegangan DC. Putar range tegangan pada
multimeter lebih besar dari sumber yang akan kita ukur. (dalam percobaan ini
kita akan mencoba mengukur tegangan 5 V). lalu lakukan pengukuran dengan
cara meletakkan kutup + multimeter ke sumber tegangan dengan polaritas +
dan kutup – multimeter ke sumber tegangan dengan polaritas – seperti gambar
1.2 dibawah ini.
Gambar 1.2
Pembacaan tegangan dengan menggunakan multimeter Analog :
Perhatikan skala yang kita gunakan (misal 10 Volt), ini berarti jika jarum skala
menunjukkan angka maksimum adalah 10 Volt. Lalu perhatikan jarum skala
multimeter menunjukkan angka berapa.
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
Page |7
hasil pengama tan 
skala yang ditunjukkan pada multimeter
x batas ukur
skala maksimum
Setelah anda melakukan prosedur diatas, cobalah lakukan pengukuran dengan
membalikkan polaritasnya. Perhatikan pembacaan pada multimeter lalu
berikan kesimpulan anda.
Pembacaan tegangan dengan menggunakan multimeter Digital :
Jika pengukuran dilakukan dengan menggunakan multimeter digital, maka
kita tinggal melihat angka-angka yang dicantumkan.
b. Pengukuran
tegangan
pada
arus
AC
dengan
menggunakan
multimeter.
Prosedurnya hampir sama seperti pengukuran tegangan DC, hanya saja
multimeter kita set pada VAC.
c. Pengukuran arus pada tegangan DC
Siapkan Multimeter Analog pada skala DCA pada range 2,5 mA, lalu bacalah
arus yang terukur pada rangkaian dibawah ini.
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
Page |8
d. Pengukuran arus dan tegangan
1. Susunlah rangkaian seperti gambar dibawah ini
2. Hitung nilai arus dan tegangan yang terukur dari rangkaian yang telah
anda dirakit dengan mengaktifkan saklar
3. Gantilah nilai tegangan (V) sebagai berikut : 5V, 10V, 15V dan
Nilai resistensi (R) sebagai berikut : 220, 330, Ohm dan 1, 1K2, 2K1,
4K7, 10K. Kemudian catat hasil pengukuran anda pada tabel berikut
ini
(V)
I (mA)
R = 100 Ω
R = 2200 Ω
R = 330 Ω
R = 1 KΩ
R = 1.2 KΩ
R = 2.1 KΩ
R = 4.7 KΩ
5
10
15
Berdasarkan data tabel percobaan, buatlah grafik hubungan antara
tegangan V dengan R sebagai parameter. Berikan kesimpulan anda
masing-masing.
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
R = 10 KΩ
Page |9
VI. TUGAS
1. Berapakah tegangan yang akan terukur pada multimeter bila kondisinya
seperti gambar dibawah ini :
+3 V
V
-2 V
Gambar 1.3
2. Berapakah tegangan yang terbaca pada multimeter jika sumber tegangan
dihubungkan seri seperti gambar dibawah ini :
Gambar 1.4
3. Berapakah tegangan yang akan terbaca jika sumber tegangan terhubung
parallel seperti gambar dibawah ini :
Gambar 1.5
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 10
PERCOBAAN II
I.
JUDUL PERCOBAAN
:
HUKUM OHM DAN KIRCHHOFF
III.
TUJUAN PERCOBAAN
:
Agar mahasiswa dapat menghitung besar arus/tegangan dengan
menggunakan huku Ohm dan Kirchhoff, dapat menghitung besar resistansi
ekivalen dari suatu rangkaian resistor hubungan campuran dan dapat
membuat analisa rangkaian listrik resistor dengan hukum ohm dan
kirchhoff.
III.
III
ALAT DAN BAHAN
1.
Modul Catu Daya
2.
Modul Rangkaian R
3.
Multimeter
4.
Jumper
DASAR TEORI
Dalam percobaan Ohm didapatkan dalam suatu kawat penghantar
bahwa “arus dalam suatu segmen sebanding dengan beda potensial yang
melalui segmen tersebut”.
I 
V
R
RSeri
= R1 + R2 + ......
RParallel =
R 
V
I
R1  R2
R1 .R2
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 11
Hukum I Kirchhoff “Jumlah kuat arus listrik yang masuk kesuatu
titik simpul sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar dari titik
simpul tersebut“. Hukum I Kirchhoff secara matematis dapat dituliskan
sebagai berikut :
∑ IMasuk = ∑ IKeluar
Hukum II Kirchhoff digunakan pada rangkaian tertutup, karena ada
rangkaian yang tidak dapat disederhanakan dengan rangkaian seri dan
parallel. Hukum II Kirchhoff berbunyi “Didalam sebuah rangkaian
tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik (ε) dengan penurunan tegangan
(IR) sama dengan nol“. Hukum II Kirchhoff secara matematis dapat
dituliskan sebagai berikut :
∑ε + ∑IR = 0 .
IV.
PROSEDUR PERCOBAAN
A. Tentukanlah R ekivalen dan hitunglah terlebih dahulu nilai untuk I1,
I2, VR1 dan VR2 lalu buatlah rangkaian seperti dibawah ini dan
lakukanlah pengukuran dengan multimeter. Bandingkanlah hasil
pengukuran dan perhitungan yang anda lakukan. Kemudian catat
hasilnya ke dalam tabel 2.1
Gambar 2.1
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 12
Tabel 2.1
Hasil Perhitungan (M)
Hasil Pengukuran (P)
V = 5V
% Error
V = 5V
I1
I2
VR1
VR2

Ulangi percobaan diatas dengan mengganti nilai tegangan (Vs) (lihat
tabel 2.2), dan catat hasil pengukuran anda pada tabel 2.2
Tabel 2.2
V=5V
V = 10 V
V = 15 V
I1
I2
VR1
VR2

Ulangi percobaan diatas dengan mengganti nilai resistensi R1, R2 (lihat
tabe 2.3), dan catat hasil pengukuran anda pada tabel 2.3
Tabel 2.3
V (Volt)
220 Ω
5V
330 KΩ
10 V
15 V
I1
I2
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 13
B. Hitunglah R ekivalen dan hitunglah terlebih dahulu nilai untuk It, I1,
I2, V1 dan V2 lalu buatlah rangkaian seperti dibawah ini dan
lakukanlah pengukuran dengan multimeter. Bandingkanlah hasil
pengukuran dan perhitungan yang anda lakukan. Kemudian catat
hasilnya ke dalam tabel 2.4
Tabel 2.4
Hasil Perhitungan (M)
V = 5V
Hasil Pengukuran (P)
% Error
V = 5V
It
I1
I2
VR1
VR2
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 14

Ulangi percobaan diatas dengan mengganti nilai tegangan (Vs) (lihat
tabel 2.5), dan catat hasil pengukuran anda pada tabel 2.5
Tabel 2.5
V=5V
V = 10 V
V = 15 V
It
I1
I2
VR1
VR2

Ulangi percobaan diatas dengan mengganti nilai resistensi R1, R2 (lihat
tabe 2.6), dan catat hasil pengukuran anda pada tabel 2.6
Tabel 2.6
V (Volt)
100 Ω
5V
330 KΩ
10 V
15 V
I1
I2
C. Hitunglah kuat arus di I dan beda potensial V2. Buatlah rangkaian
seperti gambar dibawah dan lakukanlah pengukuran. Bandingkan hasil
perhitungan dengan pengukuran yang anda lakukan.
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 15
D. Hitunglah kuat arus di I1, I2, I3 dan beda potensial di titik A dan B
(VAB).
Buatlah rangkaian seperti gambar dibawah dan lakukanlah
pengukuran. Bandingkan hasil perhitungan dengan pengukuran yang
anda lakukan.
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 16
PERCOBAAN III
I. JUDUL
Rangkaian Thevenin
II. TUJUAN PERCOBAAN
Memahami bagaimana mendapatkan nilai tegangan Thevenin (Vth) dan
resistansi Thevenin (Rth) dari suatu rangakaian kompleks
III. ALAT YANG DIGUNAKAN
-
Modul Praktikum
-
Power Supply
-
Oscilator
-
Kabel penghubung
-
Multimeter
IV. DASAR TEORI
Hukum Kirchoff merupakan hokum yang mendasari sifat dari suatu ragkaian
listrik. Hukum Kirchoff adalah sebagai berikut:
1. Jumlah aljabar arus yang masuk kedalam suatu titik dan cabang suatu
rangkaian adalah nol, yang dapat ditulis dalam bentuk persamaan……….,
Hukum ini di kenal dengan hokum titik cabang.
2. Jumlah aljabar GGL dalam tiap loop rangkaian (rangkaian tertutup)sama
dengan jumlah aljabar hasil kali Ri dalam loop yang sama, dalam bentuk
persamaan matematisnya adalah :
 e =  Ri …………,
hokum ini
dikenal dengan hokum loop.
Dengan memperhatikan dua hokum tersebut, maka dapat disimpulkan
tegangan yang terbagi dalam rangkaian seri dan arus yang terbagi dalam
rangkaian parallel seperti terliahat pada gambar 4.1 berikut ini.
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 17
R1
I1
+
S
R2
-
+
S -
R1
I2
R1
R2
Gambar 4.1 Rangkaian Seri Paralel
Oleh kerena itu dapat diketahui baganimana menghitung suatu resistansi
ekivalen yang disusun seri atau parallel. Kemudian bagaimana cara
menentukan rangkaian ekivalendari suatu rangkaian yang terdiri dari beberapa
resistor yang disusun secara seri atau parallel dan beberapa sumber tegangan.
Untuk menjawab pertanyaan tersebut adalah dengan menggunkan suatu
teorema, yaitu teorema Thevenin, yang berbunyi “ tiap jaringan berterminal
dua yang terdiri dari beberapa resistor dan beberapa suber tegangan dapat
diganti dengan rangkaian ekivalenyang terdiri dari sebuah sumber tegngan dan
sebuah resistor.”
Sebuah sumber tegangan pengganti pada rangkaian ekivalen yang mewaili
beberapa sumber tegangan yang dimaksud dapat disebut dengan tegangan
Thevenin (Vth) dan sebuah resistor pengganti pada rangkaian ekivalen yang
mewakili dari beberapa resistor dapat disebut dengan resistansi Thevenin
(Rth). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dalam gambar berikut:
R TH
A
R1
R2
R3
TH
AB
AB
+
1 -
+
2 -
+
3 -
B
Gambar 4.2 Rangkaian Kompleks dan Ekivalen
Nilai dari tegangan Thevenin dan resistansi Thevenin dari rangkaian diatas
dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 18
V1 V 2 V 3


Vth = R1 R 2 R3 ;
1
1
1


R1 R 2 R3
Rth =
1
1
1
1


R1 R 2 R3
V. PROSEDUR PERCOBAAN
a. Prosedur Percobaan 1
-
Rangkaianlah pada modul seperti gambar berikut ini
R1
6,8k
R2
10k
TH
AB
Gambar 4.3 Rangkaian Pembagi Tegangan
-
Ukur tegangan Vab dan catat hasil pengukuran
-
Hitunglah berapa tegangan Theveninnya
-
Tentukan apakah nilai tegangan Thevenin yang telah dihitung sama
dengan nilai Vab yang telah diukur. Berilah alas an mengapa kedua nilai
tersebut berbeda atau sama.
b. Prosedur Percobaan 2
- Rangkailah modul seperti gabar berikut:
2,2k
6,8k
10k
AB
+
-
5V
+
-
+
10 V -
15 V
Gambar 4.4 Rangkaian Resistor Paralel
- Ukur tegangan Vab dan catat hasil pengukuran
- Hitunglah berapa nilai tegangan Thevenin dan resistansi Thevenin dan
gambarlah rangkaian ekivalennya
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 19
- Tentukan apakah nilai tegangan Thevenin yang telah dihitung sama
dengan tegangan Vab yang diukur, berilah alasannya.
c. Prosedur Percobaan 3
-
Rangkailah modul seperti gambar berikut ini
6,8k
8,2k
10k
4,7k
10k
2,2k
AB
+
-
15 V
+
-
10 V
+
-
5V
Gambar 4.5
-
Ukur tegangan Vab, Vcb, Vdb kemudian catat hasil pengukuran
-
Carilah menurut perhitungan nilai tegangan Vcb dan Vdb kemudian
bandingkan dengan hasil pengukuran
-
Tentukan nilai tegangan Thevenin dan resistansi Thevenin, gambarkan
rangkaian ekivalennya.
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 20
PERCOBAAN IV
I.
JUDUL PERCOBAAN
:
KAPASITOR DAN KONSTANTA WAKTU
III.
TUJUAN PERCOBAAN
:
Agar mahasiswa mengetahui bentuk-bentuk kapasitor dan dapat
membaca nilai yang tertera pada badan kapasitor. Dengan melakukan
percobaan ini diharapkan mahasiswa mengetahui cara pengisian dan
pengosongan kapasitor.
III.
III
ALAT DAN BAHAN
1.
Modul Catu Daya
2.
Modul Rangkaian RLC
3.
Multimeter
4.
Jumper
5.
Simulasi EWB
DASAR TEORI
Kapasitor ataupun Kondensator merupakan komponen untuk
menyimpan daya listrik dalam satuan Farad, daya simpannya disebut
kapasitas kondensator. Kapasitas kondensator biasanya bernilai dari
beberapa pF (piko farad) sampai beberapa ribu μF (mikro farad).
1 pF
= 1 x 10-12 F
1 nF
= 1 x 10-9 F
1 μF
= 1 x 10-6 F
Dalam prakteknya, kondensator banyak dipergunakan untuk,
membangkitkan getaran dengan frekuensi tertentu (osilasi), sebagai filter
pada sirkuit arus rata, kondensator menahan arus ratanya dan menyalurkan
arus
bolak-baliknya
ke
chasis
(grounding),
untuk
mengkopel/menghubungkan sirkuit dengan sirkuit yang berikutnya.
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 21
Bebarapa jenis kondensator yang dipakai antar lain kondensator
keramik, kondensator polyester, kondensator kertas, kondensator Film
(metallized film capasitor), kondensator elektrolit dan kondensator
variable atau kondensator trimmer.
Rangkaian Seri Kapasitor :
1
CTotal

1
1
1


C1 C 2 C 3
Rangkaian Kapasitor Paralel :
CTotal = C1 + C2 + C3
Jika suatu rangkaian RC diberi tegangan DC, maka muatan listrik
pada kapasitor tidak langsung terisi penuh, akan tetapi membutuhkan
waktu untuk mencapai muatan penuh pada kapasitor tersebut.
Setelah muatan tersisi penuh pada kapasitor, lalu sumber tegangan
diputus maka muatan kapasitor tidak langsung kosong akan tetapi
membutuhkan waktu untuk mengosongkanya.
RC = 
Rumus konstanta waktu secara universal :

1
Change = (akhir-awal) 1  T
 e 
Change




= Nilai perubahan
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 22
IV.
Akhir
= Nilai akhir variabel
Awal
= Nilai awal variabel
e
= Nilai euler (  2,7182818 )
T
= Waktu dalam satuan detik

= Konstanta waktu dalam satuan detik
PROSEDUR PERCOBAAN
A. PENGISIAN KAPASITOR
Buatlah rangkaian seperti dibawah ini :
Tentukan nilai R dan C, pastikan kapasitor dalam keadaan kosong (0
Volt). Hubungkan S (saklar) sehingga arus mengalir ke C, catat tegangan
terukur setiap 5 detik hingga tegangan terukur konstan. Buatlah tabel
sebagai berikut :
T (detik) VC
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 23
B. PENGOSONGAN KAPASITOR
Buatlah rangkaian seperti diatas, lalu hubungkasn saklar dan pastikan Vc
telah mencapai konstan. Lalu putuskan hubungan saklar dan catatlah nilai
Vc setiap 5 detik hingga Vc menjadi 0 volt.
T (detik) VC
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 24
PERCOBAAN V
I. JUDUL
Rangkaian Induktansi dan Impedansi Sumber Tegangan AC
II. TUJUAN PERCOBAAN
-
Untuk mengenal sifat impedansi pada jaringan kerja ac
-
Untuk mempelajari induktansi, reaktansi dan impedansi
III. ALAT YANG DIGUNAKAN
-
Modul Praktikum
-
Power Supply
-
Oscilator
-
Kabel penghubung
-
Multimeter
IV. DASAR TEORI
Elemen rangkaian yang menyatakan tenaga yang tersipan dalam medan
magnet adalah inductor yang didefinisikan sebagai:
V(t) = L
di
dt
Persamaan diatas menyatakan bahwa tegangan yang melalui elemen adalah
berbanding lurus dengan perubahan arus persatuan waktu. Konstanta
kesebandingan L adalah yang disebut dengan induktansi dalam satuan Henry.
Refrensentasi skematis dari rangkaian listrik tersebut adalah:
L
i
+
v
-
Gambar 3.1 Rangkaian Induktansi
Begitu juga dengan kapasitansi, elemen ini dapat dihubungkan secara seri dan
parallel . tetapi apabila tinjauan yang akan dilakukan adalah analisis rangkaian
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 25
komplek dengan tegangan sumber bolak-balik, maka akan lebih baik jika kita
menganalisisnya dengan menggunakan impedansi.
Impedansi dari suatu elemen atau rangkaian adalah
perbandingan antara
tegangan dan arus dalam bentuk fungsi waktu atau
Z=
v (t )
i (t )
Dimana v(t) = tegangan sinusoidal
i(t) = arus soidal
parameter impedansi dapat juga dibuay dalam bentuk besaran dan sudut.
Dengan menggunakan paameter impedansi maka suatu rangkaian kompleks
dapat dibuat menjadi lebih sederhana.
V. PROSEDUR PERCOBAAN
Percobaan ini adalah lanjutan dari percobaan sebelumnya mengenai arus dan
tegangan. Percobaan sebelumnya menunjukkan bahwa sebuah klapasitansi
mengikuti hokum Omh, dimana reaktansi menggantikan resistansi dan
berfariasi menurut referensi. Kita akan melihat bahwa sebuah induktansi
memiliki sebuah nilai reaktansi dan perbedaannya dengan sebuah kapasitansi.
VI. TUGAS
1. Gunakan modul untuk menghubungkan rangkaian seperti pada fmbar 2,
atur oscillator pada frekuensi keluaran 400hHz dengan tegangan 5Vpp,
cari Vr dan Vc juga nilai Xc
A
R
v
i (t)
B
+
-
C
C
Gambar 3.2 Rangkaian RC
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 26
2. Apakah Vz = Vr + Vc, buktikan?
dari kawaban yang akan didapat harus memenuhi hokum penjumlahan
seperti pada gambar 3. hitung Vr dan Vc gunakan aturan phytagoras,
bandingkan dengan hasil pengukuran
Vc
Vz
Vr
Gambar 3.3 Diagram Fasor
3. Hitung rasio Z =
Vz
,
I
dengan I adalah arus yang saudara ukur
4. Apakah beda phasa antara I dan V pada rangkaian gambar 2. Jelaskan
5. Variasi frekuensi dalam lebar tertentu, amati hasil Vz, kapan hal ini
menjadi :
Xc = menbesar atau
Xc = Mengecil
6. Ganti rangkaian RC dengan rangkaian RL. Perhatikan gambar 4, cari nilai
inductor dengan frekuensi dan tegangan saa seperti diatas, ulangi prosedur
percobaan 1-5, jelaskan!
A
R
v
i (t)
B
+
L
C
Gambar 3.4 Rangkaian RL
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital
P a g e | 27
7. Ganti rangkaian RL dengan RLC. Perhatikan gambar. Ulangi prosedur 15, jelaskan
+
A
v
R
B
L
i (t)
C
+
_ C
D
Gambar 3.5 Rangkaian RLC
8. Gambar diagram fasor dari ketiga rangkaian diatas.
Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital