1. Ervanggis M.K. (11/312981/PA/13616)

2. Alvi Oktavia (11/317012/PA/14130)

3. Khoirul Faiq M. (11/320089/PA/14325)

Pengukuran Loss Tangen

Dielektrik

Praktikum Fisika Zat Padat-FZP 6

Lab. Fisika Material dan Instrumentasi

FMIPA UGM 2014

Pendahuluan dan Teori

Secara umum, respon bahan terhadap medan Listrik bersifat anisotropik, tak homogen, dispersive, time-dependent, dan Phase-delayed

Karakteristik respon suatu bahan terhadap medan listrik ditentukan oleh Vektor polarisasi P. Vektor polarisasi akan menentukan vector Pergeseran D.

Dalam Bahan yang Phase-delayed, akibat factor damping dan factor ‘kausalitas’ dalam respon, ketika bahan dikenai medan listrik E yang harmonic, medan pergeseran akan berosilasi dengan frekwensi yang sama dengan medan listrik, tetapi berbeda fase (terlambat fase).

NEXT

Pendahuluan dan Teori

Pendahuluan dan Teori

Pendahuluan dan Teori

Pendahuluan dan Teori

Pendahuluan dan Teori

Tujuan

1. Mengetahui sifat listrik suatu bahan.

2. Menentukan nilai rugi tangen suatu bahan dielektrik dan nilai tetapan dieketriknya.

NEXT

Metode Eksperimen

Tata Laksana

1. Osiloskop dikalibrasi terlebih dahulu.

2. Alat dirangkai sesuai skema percobaan.

3. Percobaan pertama adalah pengukuran loss tangent dengan bahan dielektrik kertas pada plat kapasitor.

4. Frekuensi pada AFG diset pada 100, 200, …, 1000 KHz.

5. Tampilan Lissajous pada osiloskop dihitung besar Vθ dan VT nya.

6. Percobaan diulangi untuk bahan kaca dan kuarsa.

NEXT

Metode Eksperimen

Analisa data

NEXT

Hasil Perhitungan

NEXT

Bahan m±∆m ϵ"±∆ϵ" ϵ’±∆ϵ’

kertas (-0,633 ±0,214)x10-3 ( -390±130) (500±170)

kaca (-0,833 ±0,254)x10-3 (-840±260) (2350±720)

kuarsa (-1,143±0,175)x10-3 (-550±80 ) (640±100)

ϵkaca>ϵkuarsa>ϵkertas

Referensi :

Bahan ϵ kertas 1,5-3

kaca 3,8-14,5

kuarsa 5

ϵkaca>ϵkuarsa>ϵkertas

Pembahasan

Nilqi konsatanta dielektrik

Hasil yang diperoleh jika dibandingkan dengan referensi masih berbeda jauh yang mana nilai referensinya adalah

NEXT

Bahan m±∆m ϵ"±∆ϵ" ϵ’±∆ϵ’

kertas (-0,633 ±0,214)x10-3 ( -390±130) (500±170)

kaca (-0,833 ±0,254)x10-3 (-840±260) (2350±720)

kuarsa (-1,143±0,175)x10-3 (-550±80 ) (640±100)

ϵkaca>ϵkuarsa>ϵkertas

Referensi :

Bahan ϵ kertas 1,5-3

kaca 3,8-14,5

kuarsa 5

ϵkaca>ϵkuarsa>ϵkertas

Pembahasan

Bila hasil yang diperoleh dikaitkan dengan teori, yang antara lain menyebutkan bahwa:

- Sifat dielektrik merupakan suatu bilangan yang kompleks yang dinyatakan dalam dua bagian

terdiri dari kelompok real dan imaginer, dimana bagian real adalah tetapan dielektrik dan bagian

imaginer adalah faktor kehilangan dielektrik.Tetapan dielektrik menunjukkan kemampuan bahan

untuk menyimpan energi listrik sedangkan faktor kehilangan dielektrik menunjukkan kemampuan

bahan untuk melepaskan energi yang nilainya selalu positif dan biasanya lebih kecil daritetapan

dielektrik.

- Nilai rugi dielektrik yang besar memiliki arti tetapan dielektrik imajiner besar dan tetapan

dielektrik riil kecil. Dalam pemakaiannya kondisi ini sebaiknya dihindari karena energi yang

terdisipasi dalam bentuk panas besar,sebaliknya energi yang disimpan kecil. Nilai rugi dielektrik

yang kecil memilikiarti tetapan dielektrik imajiner kecil dan tetapan dielektrik riil besar. Dalam

pemakaiannya frekuensi-frekuensi yang menghasilkan keadaan ini dapat dipilihkarena energi yang

terdisipasi dalam bentuk panas kecil, sebaliknya energi yang disimpan besar. NEXT

Pembahasan

Maka bila ditinjau dari segi kualitas, hasil yang diperoleh telah memiliki kesesuaian dengan teori.

Dengan hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa kaca memiliki potensi yang besar untuk digunakan sebagai bahan dielektrik pada sebuah kapasitor, karena dengan konstanta dielektrik yang besar, kemampuan menyimpan muatannya juga besar. Hal ini juga ditunjukkan dengan nilai loss tangen dielektrik yang relatif kecil dibanding dengan kuarsa dan kertas.

Adapun dalam eksperimen ini menghasilkan nilai yang jauh dari referensi dapat disebabkan oleh perubahan grafik lissajous pada osiloskop sangat kecil, sehingga adanya perubahannya hampir tidak terlihat.

Sehingga untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, faktor-faktor yang perlu diperhatikan antara lain

- memastikan kondisi alat terkalibrasi dengan baik.

- ketelitian pembacaan skala pada osiloskop, mengingat skala pada osiloskop sangat terbatas.

- meningkatkan ketelitian dalam analisa data, terutama dalam pembuatan grafik.

NEXT

Kesimpulan

1. Salah satu dari sifat kelistrikan bahan dapat ditinjau dari sifat dielektriknya, yaitu berkaitan dengan kemampuannya menyimpan muatan/energi.

2. Dari hasil perhitungan didapat nilai loss tangen dielektrik dan konstanta dielektrik dari masing-masing bahan adalah

- Kertas : tan φ=0,76986

- Kaca : tan φ=0,35626

- Kuarsa : tan φ=0,8713

NEXT

ϵkaca>ϵkuarsa>ϵkertas

Bahan m±∆m ϵ"±∆ϵ" ϵ’±∆ϵ’

kertas (-0,633 ±0,214)x10-3 ( -390±130) (500±170)

kaca (-0,833 ±0,254)x10-3 (-840±260) (2350±720)

kuarsa (-1,143±0,175)x10-3 (-550±80 ) (640±100)

END

Praktikum Fisika Zat Padat-FZP 6

Lab. Fisika Material dan Instrumentasi

FMIPA UGM 2014