Modul Rangkaian Listrik

of 38 /38
MODUL PRAKTIKUM “RANGKAIAN LISTRIK”

Embed Size (px)

description

modul praktikum sistem komputer

Transcript of Modul Rangkaian Listrik

Page 1: Modul Rangkaian Listrik

MODUL PRAKTIKUM

“RANGKAIAN LISTRIK”

LABORATORIUM KOMPUTER

FAKULTAS ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Page 2: Modul Rangkaian Listrik

UniversitasSriwijayaFakultasIlmuKomputerLaboratorium

SISTEM MANAJEMENMUTU

ISO 9001:2008

No. Dokumen ……. Tanggal JANUARI 2015Revisi 0 Halaman 2 DARI 27

P a g e | 2

2015

MODUL PRAKTIKUM

Mata Kuliah Praktikum : Praktikum Rangkaian ListrikKode Mata Kuliah Praktikum : FTK07111SKS : 2Program Studi : Teknik Komputer Semester : 2 (dua)

DIBUAT OLEH DISAHKAN OLEH DIKETAHUI OLEH

TIM LABORANLABORATORIUMFASILKOM UNSRI

TIM DOSEN SISTEMKOMPUTER FASILKOM

UNSRI

KEPALA LABORATORIUM

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 3: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 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,

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 4: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 4

kemudian pilihlah kedudukan selector dan skala manakah yang akan

dipergunakan. Perhatikan pula polaritas (tanda + dan ‐) bila perlu.

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 TeganganKesalahan 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

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 5: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 5

impedansi input osiloskop dapat dianggap open circuit (impedansi input

osiloskop CRC 5401, 1 MΩ parallel dengan 30 pF).

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: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 6

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 :

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 7: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 7

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.

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: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 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 R = 10 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

Page 9: Modul Rangkaian Listrik

+3 V

V

-2 V

P a g e | 9

VI. TUGAS

1. Berapakah tegangan yang akan terukur pada multimeter bila kondisinya

seperti gambar dibawah ini :

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 :

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 10: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 10

Gambar 1.5

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 11: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 11

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. ALAT DAN BAHAN

1. Modul Catu Daya

2. Modul Rangkaian R

3. Multimeter

4. Jumper

III DASAR TEORI

Dalam percobaan Ohm didapatkan dalam suatu kawat penghantar

bahwa “arus dalam suatu segmen sebanding dengan beda potensial yang

melalui segmen tersebut”.

RSeri = R1 + R2 + ......

RParallel =

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 12: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 12

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

Page 13: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 13

Tabel 2.1

Hasil Perhitungan (M) Hasil Pengukuran (P)% Error

V = 5V 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 = 5 V 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 330 KΩ

5 V 10 V 15 V

I 1

I 2

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 14: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 14

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) Hasil Pengukuran (P)% Error

V = 5V V = 5V

It

I1

I2

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 15: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 15

VR1

VR2

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 = 5 V 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 330 KΩ

5 V 10 V 15 V

I 1

I 2

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

Page 16: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 16

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

Page 17: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 17

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 : = …………, 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

Page 18: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 18

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:

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

Page 19: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 19

Vth = ; Rth =

V. PROSEDUR PERCOBAAN

a. Prosedur Percobaan 1

- Rangkaianlah pada modul seperti gambar berikut ini

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:

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

Page 20: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 20

- 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

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

Page 21: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 21

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. ALAT DAN BAHAN

1. Modul Catu Daya

2. Modul Rangkaian RLC

3. Multimeter

4. Jumper

5. Simulasi EWB

III 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

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 22: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 22

arus bolak-baliknya ke chasis (grounding), untuk

mengkopel/menghubungkan sirkuit dengan sirkuit yang berikutnya.

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 :

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 :

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 23: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 23

Change = (akhir-awal)

Change = Nilai perubahan

Akhir = Nilai akhir variabel

Awal = Nilai awal variabel

e = Nilai euler ( )

T = Waktu dalam satuan detik

= Konstanta waktu dalam satuan detik

IV. 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

Page 24: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 24

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

Page 25: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 25

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

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:

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 26: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 26

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

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 =

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

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 27: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 27

Gambar 3.2 Rangkaian RC

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

Gambar 3.3 Diagram Fasor

3. Hitung rasio Z = ,

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!

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital

Page 28: Modul Rangkaian Listrik

P a g e | 28

Gambar 3.4 Rangkaian RL

7. Ganti rangkaian RL dengan RLC. Perhatikan gambar.

Ulangi prosedur 1-5, jelaskan

+

Gambar 3.5 Rangkaian RLC

8. Gambar diagram fasor dari ketiga rangkaian diatas.

Copyright © 2003-2013 Laboratorium Elektronika dan Teknik Digital