LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A....

37
LAPORAN PRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN 1. Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. 2. Mengetahui hubungan antarajarak antar plat'dan kapasitansi kondensator. 3. Mengetahui pengaruh bahan dielektrik pada kapasitansi kondensator. 4. Mengetahui pengaruh bahan dielektrik yang dimasukkan secara parsial pada kapasitansi kondensator. 5. Mengetahui pengaruh variasi jarak antar plat pada kapasitansi kondensator yang disisipi bahan dielektrik. 6. Mengetahui karakteristik kapasitansi kondensator yang disisipi dua bahan dielektrik berbeda. B. DASAR TEORI 1. Kapasitansi Kondensator Plat Sejajar sebagai Fungsi Luas Permukaan dan Jarak Antar Plat Kondensator adalah piranti elektronik yang dapat berfungsi menyimpan muatan listrik. 1

Transcript of LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A....

Page 1: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

LAPORANPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET

Praktikum Ke 4KAPASITOR PLAT PARALEL

A. TUJUAN

1. Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator.

2. Mengetahui hubungan antarajarak antar plat'dan kapasitansi kondensator.

3. Mengetahui pengaruh bahan dielektrik pada kapasitansi kondensator.

4. Mengetahui pengaruh bahan dielektrik yang dimasukkan secara parsial pada

kapasitansi kondensator.

5. Mengetahui pengaruh variasi jarak antar plat pada kapasitansi kondensator

yang disisipi bahan dielektrik.

6. Mengetahui karakteristik kapasitansi kondensator yang disisipi dua bahan

dielektrik berbeda.

B. DASAR TEORI

1. Kapasitansi Kondensator Plat Sejajar sebagai Fungsi Luas Permukaan

dan Jarak Antar Plat

Kondensator adalah piranti elektronik yang dapat berfungsi

menyimpan muatan listrik. Kemampuan kondensator untuk menyimpan

muatan tersebut disebut kapasitansi kondensator. Salah satu jenis

kondensator adalah kondensator plat sejajar. Perhatikanlah gambar berikut.

1

Page 2: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

Gambar 1 Kondensator Plat Sejajar

Jika kedua plat, dengan luas penampang S dan berjarak antar plat d,

diberi tegangan listrik V, maka muatan Q yang dapat disimpan sebanding

dengan tegangan listrik yang diberikan. Tetapan kesebandinganriya adalah

kapasitansi kondensator C. Dengan demikian hubungan muatan, tegangan

dan kapasitansi kondensator adalah

Q=CV

Kapasitansi C berharga tetap, asalkan dimensi plat tidak berubah.

Pada prakteknya, suatu kondensator memiliki tegangan operasi maksimum

tertentu.

Dalam kaitannya dengan dimensi plat, kapasitansi kondensator

sebanding dengan luas penampang S dan berbanding terbalik dengan jarak

antar plat. Tetapan kesebandingannya adalah permitivitas vakum 0. Dengan

demikian hubungan antara luas penampang, jarak antar plat dan kapasitansi

kondensator adalah

C=0

Harga permitivitas vakum 0= 8,85pF/m.

2

Page 3: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

2. Pengaruh Bahan Dielektrik pada Kapasitansi Kondensator

Selain faktor tegangan, luas penampang dan jarak antar plat,

terdapat bahan dielektrik yang dapat disisipkan di antara kedua plat yang

mempengaruhi kapasitansi kapasitor. Disisipkannya bahan dielektrik

bertujuan memperbesar kapasitansi. Jika kapasitansi mula-mula C0, maka

kapasitansi kondensator setelah disisipi bahan dielektrik adalah

C=rC0

dengan r adalah permitivitas relatif bahan dielektrik yang berharga lebih

besar satu. Untuk vakum permitivitas relatifnya berharga satu.

Jika persamaan C=0 disubstitusikan ke persamaan C=rC0

diperoleh ungkapan kapasitansi kondensator plat sejajar yang disisipi bahan

dielektrik

C=0 r

3. Pengaruh Variasi Jarak dan Jumlah Bahan Dielektrik pada

Kapasitansi Kondensator

Dalam praktek, dapat saja bahan dielektrik disisipkan secara parsial

atau tidak penuh di antara kedua plat seperti gambar berikut.

Gambar 2 Bahan Dielektrik Disisipkan secara Parsial

Jika penampang bahan dielektrik yang disisipkan memiliki luas X

kali luas plat total, dengan X<l, maka kapasitansi kondensator menjadi.

3

Page 4: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

Dapat juga, bahan dielektrik disisipkan secara penuh di antara kedua

plat, tetapi jarak antar plat yang divariasi. Perhatikanlah gambar berikut.

Gambar 3 Variasi Jarak Antar Plat pada Konc~ensator Berbahan

Dielektrik

Jika ketebalan plat dielektrik adalah Y kali jarak antar kedua plat,

dengan Y<1, maka kapasitansi kondensator menjadi

Disamping dua hal di atas, dapat juga, dua bahan dielektrik

disisipkan sekaligus di antara kedua plat kondensator.

Gambar 4 Dua Bahan Dielektrik di Antara Kedua Plat Kondensator

Jika permitivitas relatif masing-masing dielektrik adalah 1 dan 2,

maka kapasitansi kondensator menjadi

4

Page 5: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

C. ALAT-ALAT

1. Kondensator plat paralel

a. Terdiri dari plat tetap (fixed plate) dan plat yang.dapat digerakkan

(movable plate) untuk mevariasi luas permukaan plat.

b. Variasi jarak antara kedua plat dilakukan dengan menempatkan

movable plate pada lima alur yang berbeda, tetapi berjarak sama satu

sama lain.

c. Pengaruh bahan dielektrik dilakukan dengan memasukkan plat dilektrik

diantara kedua plat.

d. Spesifikasi kondensator plat sejajar:

Luas plat : 0,0625 m2 (25 cm2)

Jarak antar plat : 3 s/d 15 mm (terdiri atas 5 jarak dengan3 mm

perjarak)

Kapasitansi : 200 pF (tanpa bahan dielektrik)

Plat dielektrik : 3 jenis, yaitu vinyl chlorida, glas dan karton

dengan tebal masing-masing 3 mm

Lapisan pelindung plat : acrylic resin

2. Kapasitansi meter

a. Jika kondensator dihubungan ke terminal kapasitansi meter, maka nilai

kapasitansinya langsung bisa terbaca setelah menekan saklar ON.

b. Nilai kapasitansi terukur dapat diproyeksikan pada voltmeter DC (maks

3 V), tetapi dengan mengkalibrasinya terlebih dahulu dengan cara

sebagai berikut.

1. Menghubungkan kawat proyeksi (projection cord) ke voltmeter DC

(bagian inti kawat ke canal positip) dan terminal output proyeksi

kapasitansi meter.

2. Memutar saklar power suplay ON dan mengeset saklar pengukuran

CAL dengan tanpa menghubungkan terminal pengukuran

5

Page 6: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

(measuring terminal) ke plat kondensator. Jarum kapasitansi meter

akan menunjukkan harga maksimum. Jika jarum tidak menunjuk

harga maksimum, maka lakukanlah langkah-langkah berikut.

a. Periksalah voltage batrei power suplay, yaitu seharusnya 8,5 V.

b. Jika batrei masih bagus, maka putarlah saklar OFF dan

periksalah jarum indikator penunjuk pol (zero point). Bukalah

bagian belakang seperti gambar berikut.

Gambar 5 Bagian Dalam Kapasitansi Meter

Putarlah saklar ON, dan putarlah resistansinya dengan obeng

sehingga jarum menunjuk angka maksimum.

3. Dengan obeng, aturlah output proyeksi (projection output adjuster)

sehingga jarum voltmeter juga menunjukkan harga maksimum 3 V.

c. Spesifikasi kapasitasi meter:

Rentang ukur : 5 s/d 3000pF

(+5%)

Terminal output untuk nilai proyeksi voltmeter : voltmeter DC 3 V

Power supply (2 batrei internal) : 006P (9 V)

6

Page 7: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

D. LANGKAH EKSPERIMEN

Gambar 6 Skema Eksperimen

Dalam praktikum kondensator plat sejajar ini data yang diambil hanya

dua, yaitu data kapasitansi kondensator (pF) dan panjang (mm dan cm). Data

yang pertama dapat dibaca langsung kapasitansi meter atau pada voltmeter

proyeksi. Sedangkan data kedua, ada yang tertentu (3, 6, 9, 12 dan 15 mm -jarak

antar alur) dan kedalaman dimasukkan-nya plat movable atau bahan dielektrik.

Data kapasitansi adalah variabed terikat, sedangan data panjang adalah variabel

bebas.

1. Hubungan Luas Penampang dan Kapasitansi

1. Menyusun peralatan seperti pada skema eksperimen.

2. Memasukkan plat movable pada alur pertama (3 mm), tetapi tidak

penuh.

3. Mengukur kedalaman plat movable pada alur pertama tersebut.

4. Mengukur kapasitansi kondensator dengan cara membaca langsung

pada kapasitansi meter atau pada voltmeter proyeksi.

5. Mengulangi langkah 2 s/d 4, tetapi untuk kedalaman plat movable yang

berbeda.

7

Page 8: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

6. Mengulangi langkah 5 untuk alur kedua s/d kelima (6 s/d 15mm).

2. Hubungan Jarak Antar Plat dan Kapasitansi

l. Menyusun peralatan seperti pada skema eksperimen.

2. Memasukkan plat movable pada alur pertama (3 mm) secara penuh.

3. Mengukur kapasitansi kondensator dengan cara membaca langsung

pada kapasitansi meter atau pada voltmeter proyeksi.

4. Mengulangi langkah 2 s/d 3, tetapi untuk alur kedua s/d kelima (6 s/d

15mm).

3. Pengaruh Bahan Dielektrik pada Kapasitansi

l. Menyusun peralatan seperti pada skema eksperimen.

2. Memasukkan plat movable pada alur pertama (3 mm) secara penuh.

3. Mengukur kapasitansi kondensator dengan cara membaca langsung

pada kapasitansi meter atau pada voltmeter proyeksi.

4. Menyisipkan secara penuh bahan dielektrik vinyl chlorida.

5. Mengulangi langkah 3.

6. Mengulangi langkah 4 s/d 5, tetapi untuk bahan dielektrik glas.

7. Mengulangi langkah 4 s/d 5, tetapi untuk bahan dielektrik,karton.

4. Pengaruh bahan dielektrik yang dimasukkan parsial pada kapasitansi

l. Susunlah peralatan seperti pada skema eksperimen.

2. Masukkan plat movable pada alur pertama (3 mm) secara penuh.

3. Mengukur kapasitarisi kondensator dengan cara membaca langsung

pada kapasitansi meter atau pada voltmeter proyeksi.

4. Menyisipkan bahan dielektrik vinyl chlorida, tetapi tidak penuh.

5. Mengukur kedalaman bahan dielektrik vinyl chlorida pada alur pertama

tersebut.

6. Mengulangi langkah 3.

8

Page 9: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

7. Mengulangi langkah 4 s/d 6, tetapi untuk kedalaman yang berbeda.

8. Mengulangi langkah 4 s/d 7, tetapi untuk bahan dielektrik glas dan

karton.

5. Pengaruh variasi jarak antar plat pada kapasitansi kondensator yang

disisipi bahan dielektrik

1. Menyusun peralatan seperti pada skema eksperimen.

2. Memasukkan plat movable pada alur pertama (3 mm) secara penuh.

3. Mengukur kapasitansi kondensator dengan cara membaca langsung

pada kapasitansi meter atau pada voltmeter proyeksi.

4. Menyisipkan bahan dielektrik vinyl chlorida secara penuh.

5. Mengulangi langkah 3.

6. Mengulangi langkah 2 s/d 5, tetapi untuk alur kedua s/d kelima (6mm

s/d 15 mm).

7. Mengulangi langkah 2 s/d 6, tetapi untuk bahan dielektrik glas dan

karton.

6. Karakteristik kapasitansi kondensator yang disisipi dua bahan

dielektrik berbeda .

1. Menyusunlah peralatan seperti pada skema eksperimen.

2. Memasukkan plat movable pada alur kedua (6 mm) secara penuh.

3. Mengukur kapasitansi kondensator dengan cara membaca langsung

pada kapasitansi rileter atau pada voltmeter proyeksi.

4. Menyisipkanlah bahan dielektrik vinyl chlorida dan glas bersama-sama

secara penuh.

5. Mengulangi langkah 3.

6. Mengulangi langkah 4 s/d 5, tetapi untuk bahan dielektrik glas dan

karton.

9

Page 10: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

7. Mengulangi langkah 4 s/d 5, tetapi untuk bahan dielektrik vinyl chlorida

dan karton.

E. DATA PERCOBAAN

Data kapasitansi adalah variabed terikat, sedangan data panjang adalah

variabel bebas.

1. Hubungan Luas Penampang dan Kapasitansi

No. x (cm) S (cm2) C (pF) untuk Alur3 mm 6 mm 9 mm 12mm 15mm

1. 25 625 145 80 60 50 402. 20 500 120 70 50 45 353. 15 325 100 60 45 40 304. 10 250 70 45 30 30 255. 5 125 40 30 20 20 20

2. Hubungan Jarak Antar Plat dan Kapasitansi

No. d (mm) C (pF) 1. 3 1452. 6 803. 9 604. 12 505. 15 40

3. Pengaruh Bahan Dielektrik pada Kapasitansi

No. Bahan dielektrik C (pF) 1. Vakum 1452. Vinyl chlorida 2703. Glas 4004. Karton 600

10

Page 11: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

4. Pengaruh bahan dielektrik yang dimasukkan parsial pada kapasitansi

No. C0 (pF) h (cm) X CX (pF) untuk bahanVinyl chlorida Glas Karton

1. 145 25 25/25 270 400 5502. 145 25 20/25 240 350 4003. 145 25 15/25 215 300 3004. 145 25 1/25 190 200 2505. 145 25 5/25 170 150 200

5. Pengaruh variasi jarak antar plat pada kapasitansi kondensator yang disisipi

bahan dielektrik

No. C0 (pF) d (cm) Y CX (pF) untuk bahanVinyl chlorida Glas Karton

1. 145 3 15/15 270 400 6002. 80 6 12/15 110 120 1303. 60 9 9/15 75 80 804. 50 12 6/15 60 60 605. 40 15 3/15 50 50 50

6. Karakteristik kapasitansi kondensator yang disisipi dua bahan dielektrik

berbeda .

No. Bahan dielektrik C (pF) 1. Vakum 802. Vinyl chlorida + Glas 2003. Glas + Karton 2804. Karton + Vinyl chlorida 230

11

Page 12: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

F. ANALISIS DATA

1. Hubungan Luas Penampang dan Kapasitansi

1. Membuat grafik data C dan S untuk tiap alur

12

Page 13: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

13

Page 14: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

2. Berdasarkan grafik 1, mencari kecenderungan hubungan C dan S.

Kecenderungan hubungan C dan S berbanding lurus, semakin besar S

semakin besar C.

3. Berdasarkan kecenderungan hubungan C dan S, simpulkanlah hubungan

kapasitas kondensator dengan luas penampang keping kondensator.

Sesuai dengan teori:

sehingga

4. Tentukan kemiringan grafik (I):

Dari hasil trendline Microsoft Excel diperoleh persamaan garis untuk:

a. d=3mm, y = 0,20x + 20,62 dan R2 = 0,97 dengan gradien b=0,20 pF/cm2

b. d=6mm, y = 0,10x + 21,31 dan R2 = 0,96 dengan gradien b=0,10 pF/cm2

c. d=9mm, y = 0,08x + 12,63 dan R2 = 0,94 dengan gradien b=0,08 pF/cm2

d. d=12mm, y = 0,06x + 15,72 dan R2 = 0,93 dengan gradien b=0,06 pF/cm2

e. d=15mm, y = 0,04x + 15,58 dan R2 = 0,99 dengan gradien b=0,04 pF/cm2

14

Page 15: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

5. Berdasarkan kemiringan grafik (1), tentukanlah permitivitas relatif udara di

antara kedua plat kondensator. Bandingkanlah harga ini dengan permitivitas

ruang hampa. Diskusikan perbandingannya.

kita analogkan dengan persamaan garis linier

, diperoleh y=C, , x=S dan a=0. sehingga permitivitas relatif

udara antara kedua plat kondensator :

a. d=3mm, =0,20 pF/cm2 . 3mm = 6 pF/m

Perbandingan dengan permitivitas ruang hampa selisih 2,85.

b. d=6mm, =0,10 pF/cm2 . 6mm = 6 pF/m

Perbandingan dengan permitivitas ruang hampa selisih 2,85.

c. d=9mm, =0,08 pF/cm2 . 9mm = 7,2 pF/m

Perbandingan dengan permitivitas ruang hampa selisih 1,65.

d. d=12mm, =0,06 pF/cm2 . 12mm = 7,2 pF/m

Perbandingan dengan permitivitas ruang hampa selisih 1,65.

e. d=15mm, =0,04 pF/cm2 . 15mm = 6 pF/m

Perbandingan dengan permitivitas ruang hampa selisih 2,85.

Permitivitas relatif udara di antara kedua plat kondensator hasil percobaan

mempunyai nilai berbeda dengan Permitivitas ruang hampa, sebab nilai

8,85pF/m adalah pada kondisi ruang hampa. Sedangkan pada

praktikum kita tidak menggunakan ruang hampa, melainkan di udara bebas.

15

Page 16: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

2. Hubungan Jarak Antar Plat dan Kapasitansi

l. Membuat grafik data C dan 1/d.

2. Berdasarkan grafik (1), bagaimanakah kecenderungan hubungan C dan

1/d.

Kecenderungan hubungan C dan 1/d berbanding lurus, semakin besar

1/d semakin besar C.

3. Berdasarkan kecenderungan hubungan C dan 1/d, simpulkanlah

hubungan kapasitas kondensator dengan jarak antar keping kondensator.

Sesuai dengan teori:

sehingga

4. Tentukan kemiringan grafik

Dari hasil trendline Microsoft Excel diperoleh persamaan garis y =

386,68x + 16,14 dan R2 = 1,00. gradian garis b=386,68 pFmm.

5. Berdasarkan kemiringan grafik, tentukanlah permitivitas relatif udara di

antara kedua plat kondensator. Bandingkanlah harga ini dengan

permitivitas ruang hampa. Diskusikan perbandingannya.

kita analogkan dengan persamaan garis linier

16

Page 17: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

, diperoleh y=C, , x=1/d dan a=0. sehingga permitivitas

relatif udara antara kedua plat kondensator :

Perbandingan dengan permitivitas ruang hampa selisih 2,66.

Permitivitas relatif udara di antara kedua plat kondensator hasil percobaan

mempunyai nilai berbeda dengan Permitivitas ruang hampa, sebab nilai

8,85pF/m adalah pada kondisi ruang hampa. Sedangkan pada

praktikum kita tidak menggunakan ruang hampa, melainkan di udara bebas.

3. Pengaruh Bahan Dielektrik pada Kapasitansi ~

1. Berdasarkan persamaan menentukan permitivitas relatif bahan

dielektrik vinyl chlorida, dielektrik glas dan karton.

=5pF

Sehingga

Ralat mutlak

Ralat relatif

17

Page 18: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

Bahan dielektrik vinyl chlorida

C=270pF dan C0=145pF

=1,86

=0,049

=2,61%

Jadi permitivitas bahan dielektrik vinyl chlorida adalah 1,86+0,049

dengan ralat relatif 2,61%.

Bahan dielektrik glas

C=400pF dan C0=145pF

=2,76

=0,067

=2,45%

Jadi permitivitas bahan dielektrik glas adalah 2,76+0,067 dengan ralat

relatif 2,45%.

Bahan dielektrik karton

C=600pF dan C0=145pF

=4,14

=0,098

=2,37%

18

Page 19: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

Jadi permitivitas bahan dielektrik glas adalah 4,14+0,098 dengan ralat

relatif 2,37%.

2. Berdasarkan data kapasitansi kondensator dengan vakum dan bahan

dielektrik, kemukakan fungsi bahan dielektrik.

Pengaruh bahan dielektrik terhadap kapasitansi adalah untuk

memperbesar kapasitansi, sehingga makin besar kapasitansi maka

muatan listrik yang disimpan juga semakin besar.

4. Pengaruh bahan dielektrik yang dimasukkan parsial pada kapasitansi

1. Dengan menggunakan persamaan menentukan CX

secara teoritis untuk ketiga bahan dielektrik.

X adalah perbandingan luasan bahan dielektrik yang dimasukkan secara

parsial ke dalam 2 plat dengan luasan total pada plat kapasitor menurut

persamaan:

No. CX ukur (pF) untuk bahan CX teori (pF) untuk bahanVinyl chlorida Glas Karton Vinyl chlorida Glas Karton

1. 270 400 550 170 196 2362. 240 350 400 195 247 3273. 215 300 300 220 298 4184. 190 200 250 245 349 5095. 170 150 200 270 400 600

19

Page 20: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

2. Membandingkan selisih (CX)teori dan (CX)ukur dengan uji beda.

No. Cx teori X2 Cx hitung X1 X22 X22

VC VC K VC G K VC G K VC G K1. 270 400 550 270 400 600 72900 160000 302500 72900 160000 3600002. 240 350 400 245 349 509 57600 122500 160000 60025 121801 2590813. 215 300 300 220 298 418 46225 90000 90000 48400 88804 1747244. 190 200 250 195 247 327 36100 40000 62500 38025 61009 1069295. 170 150 200 170 196 236 28900 22500 40000 28900 38416 55696 1085 1400 1700 1100 1490 2090 241725 435000 655000 248250 470030 956430

Rata 217 280 340 220 298 418

VC 6280

G 43000

K 77000

VC 6250

G 26010

K 82810Ho diterima bila t hit < t tableHo ditolak bila t hit t tableTerlihat bahwa t hit < t table Berarti kapasitansi Cx untuk eksperimen dan hitungan mempunyai nilai yang sama/hampir sama.

20

Page 21: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

VC 0,120

G 0,306

K 0,873

21

Page 22: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

5. Pengaruh variasi jarak antar plat pada kapasitansi kondensator yang

disisipi bahan dielektrik

1. Dengan menggunakan persamaan , menentukan

CY secara teoritis untuk ketiga bahan dielektrik.

No. CY ukur (pF) untuk bahan CY teori (pF) untuk bahanVinyl chlorida Glas Karton Vinyl chlorida Glas Karton

1. 270 400 600 270 400 6002. 110 120 130 186 276 4143. 75 80 80 186 276 4144. 60 60 60 116 172 2595. 50 50 50 74 110 166

22

Page 23: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

2. Membandingkan selisih (Cy)teori dan (Cy)ukur dengan uji beda.

No. Cy teori X2 Cy hitung X1 X22 X22

VC VC K VC G K VC G K VC G K1. 270 400 600 270 400 600 72900 160000 360000 72900 160000 3600002. 110 120 130 186 276 414 12100 14400 16900 34673,01 76099,88 171224,73. 75 80 80 186 276 414 5625 6400 6400 34673,01 76099,88 171224,74. 60 60 60 116 172 259 3600 3600 3600 13544,14 29726,52 66884,665. 50 50 50 74 110 166 2500 2500 2500 5547,681 12175,98 27395,96 565 710 920 833,3 1234,5 1851,7 96725 186900 389400 161337,8 354102,3 796730,1

Rata 113 142 184 166,7 246,9 370,3

VC 32880

G 86080

K 220120

VC 22468

G 49313

K 110954

Ho diterima bila t hit < t tableHo ditolak bila t hit t tableTerlihat bahwa t hit < t table Berarti kapasitansi Cy untuk eksperimen dan hitungan mempunyai nilai yang sama/hampir sama.

23

Page 24: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

VC 1,020

G 1,275

K 1,448

24

Page 25: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

6. Karakteristik kapasitansi kondensator yang disisipi dua bahan

dielektrik berbeda

1. Dengan menggunakan persamaan , menentukan C1,2

secara teoritis untuk masing-masing pasangan bahan dielektrik.

No. Bahan dielektrik C ukur (pF) C teori (pF) 1. Vinyl chlorida + Glas 200 1782. Glas + Karton 280 2653. Karton + Vinyl chlorida 230 205

2. Membandingkan (C1,2)teori dan (C1,2)ukur dengan uji beda.

No. C ukur (pF) X2

C teori (pF) X1

X22 X12

1. 200 178 40000 316372. 280 265 78400 701343. 230 205 52900 42218 710 648 171300 143989

rata 237 216

=3267

=3949

=-0,594

Ho diterima bila t hit < t table

Ho ditolak bila t hit t table

Terlihat bahwa t hit < t table atau –0,594 < 2,132

Berarti kapasitansi C1,2 untuk eksperimen dan hitungan mempunyai nilai

yang sama/hampir sama.

25

Page 26: LEMBAR PENGAMATAN · Web viewPRAKTIKUM LISTRIK MAGNET Praktikum Ke 4 KAPASITOR PLAT PARALEL A. TUJUAN Mengetahui hubungan antara luas permukaan dan kapasitansi kondensator. Mengetahui

G. PEMBAHASAN

Dari kelima grafik hubungan antara luar penampang S dan kapasitansi

C tersebut diperoleh niali permitivitas yang mendekati nilai permitivitas ruang

hampa 8,85 pF/m. hal ini disebabkan praktikum tidak dilaksanakan di ruang

hampa, tetapi di ruang bebas.

Bahan dielektrik mempunyai pengaruh yang besar terhadap nilai

kapasitansi yaitu untuk memperbesar nilai kapasitansi. Dari hasil analsis

diperoleh besar permitivitas relatif bahan untuk vinil chlorida 1,86, glas 2,76

dan karton 4,14.

Pengaruh bahan dielektrik yang masukkan parsial pada kapasitansi,

dilakukan dua perhitungan yaitu secara teori dan uji banding/uji t. dari kedua

perhitungan diperoleh kesamaan/hampir sama hasilnya. Dengan mengukur

kapasitansi kondensator, dimana plat movable dan bahan dielektrik dimasukkan

secara parsial ataupun penuh.

H. KESIMPULAN

Bertitik tolak dari hasil percobaan dan analisis data, dapat disimpulkan:

1. Untuk tiap-tiap alur, antara luas penampang dan kapasitansi berbanding

lurus artinya semakin luas penampang, maka nilai kapasitansi juga makin

besar.

2. Untuk hubungan antara jarak plat dan kapasitansi berbanding terbalik arnya

semakin lebar jarak antar plat maka nilai kapasitansinya semakin kecil.

3. Bahan dielektrik memiliki pengaruh yang besar terhadap nilai kapasitasi.

I. DAFTAR PUSTAKA

Team. 2005. Petunjuk Praktikum Listrik Magnet. Malang : Laboratorium

Elektromagnetik, Fisika FMIPA UM.

26