TEKNIK PENGUKURAN

LAPORAN PERCOBAANRANGKAIAN SERI R-L-C

Kelas : Sistem Kelistrikan 2B1. Akmal Auliya Akbar (1241150041)

Program Studi Sistem KelistrikanJurusan Teknik ElektroPoliteknik Negeri Malang2013

Percobaan Rangkaian R-L-C

1. Tujuan Percobaan

1) Mengukur Tegangan AC dengan menggunakan beban Resistor, Capasitor, dan Induktor.2) Mnegetauhi bentuk gelombang dari masing masing beban.3) Mengetauhi beda fasa pada rangkaian R-L-C

2. Dasar TeoriRangkaian R-L-C seri, sifat rangkaian seri dari sebuah resistor dan sebuah induktor yang dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik sinusioda adalah terjadinya pembagian tegangan di (vR), (vL) dan (vC) secara vektoris. Arus (i) yang mengalir pada hubungan seri adalah sama besar. Arus (i) tertinggal 90 derajad terhadap tegangan induktor (vL). Tidak terjadi perbedaan fasa antara tegangan jatuh pada resistor (vR) dan arus (i). Gambar dibawah memperlihatkan rangkaian seri R-L-C dan hubungan arus (i), tegangan resistor (vR), tegangan kapasitor (vC) dan tegangan induktor (vL) secara vektoris. Suatu alat listrik arus bolak-balik dapat juga memiliki berbagai macam reaktansi, seperti misalnya hubungan seri yang terdiri dari resistor (R), reaktansi induktif (XL) dan raktansi kapasitif (XC). Dengan demikian besarnya tegangan total (v) sama dengan jumlah dari tegangan pada resistor (vR), kapasitor (vC) dan tegangan pada induktor (vL). Dengan banyaknya tegangan dengan bentuk gelombang yang serupa, sehingga terjadi hubungan yang tidak jelas. Oleh karena itu hubungan tegangan lebih baik dijelaskan dengan menggunakan diagram fasor. Melalui ketiga resistansi (R), (XL) dan (XC) mengalir arus (i) yang sama. Oleh sebab itu fasor arus diletakkan pada t = 0. Tegangan (v) pada resistor (R) berada satu fasa dengan arus (i). Tegangan (vL) pada reaktansi induktif (XL) mendahului sejauh 90o terhadap arus (i), sedangkan tegangan (vC) pada reaktansi kapasitif (XC) tertinggal sejauh 90o terhadap arus (i). Kedua tegangan reaktif mempunyai arah saling berlawanan, dimana selisihnya ditunjukkan sebagai tegangan (vS). Tegangan total (v) merupakan fasor jumlah dari tegangan (vL) dan tegangan (vC) sebagai hasil diagonal persegi panjang antara tegangan (vL) dan tegangan (vC). Bila tegangan jatuh pada reaktif induktif (vL) lebih besar dari tegangan jatuh pada reaktif kapasitif (vC), maka tegangan total (v) mendahului arus (i), maka rangkaian seri ini cenderung bersifat induktif. Sebaliknya bila tegangan jatuh pada reaktif induktif (vL) lebih kecil dari tegangan jatuh pada reaktif kapasitif (vC), maka tegangan total (v) tertinggal terhadap arus (i), maka rangkaian seri ini cenderung bersifat kapasitif.

Untukrangkaian RLCseri yang memakai arus ac, maka arus listrik akan memperoleh hambatan dari R, L dan C. hambatan tersebut biasanya dinamakan dengan impedansi ( z ). impedansi adalah kombinasi secara vektor dari XL, XC dan XR yang besarannya dilihat dari satuan z.

Tiga elemen penting dalam rangkaian ini bisa di gabungkan didalam sejumlah cara yang berlainan. Ketiga elemen yang di susun dengan cara seri atau dengan cara paralel adalah rangkaian yang simpel didalam perencanaan dan yang mudah untuk dianalisa.

3. Alat dan Bahan yang digunakan1. Osiloskop2. 2 kabel Probe3. Trafo 220/6 V4. Resistor 820 dan 1.2 k5. Dekade Capasitor (3F dan 4F)6. Induktor (Ballast) 1 H7. Kabel jepit secukupnya8. Kabel banana secukupnya

4. Langkah Percobaan1. Siapkan alat alat yang akan di pasang.2. Rangkailah komponen Sesuai dengan gambar rangkaian seperti di bawah ini.3. Mengkalibrasi osiloscope agar nilai yang di tampilkan pada osiloscope tidak jauh atau tidak presisi

4. Mengetauhi nilai tegangan keluaran atau tegangan sekunder dari trafo.5. Mengetauhi nilai tegangan dari resistor dan bentuk gelombang yang di tampilkan oleh osiloscope.6. Mengetauhi nilai tegangan dari capasitor dan bentuk gelombang yang di tampilkan oleh osiloscope.7. Mengetauhi nilai tegangan dari kapasitor dan bentuk gelombang yang di tampilkan oleh osiloscope.8. Mengetauhi beda fasa pada rangkaian R-L-C, untuk mengetauhi sudutnya.9. Setelah selesai gantilah nilai beban resistor dan capasitor10. Setelah selesai melakukan percobaan kembalikan alat alatnya

5. Data Percobaan5.1 Data Percobaan PerhitunganUntuk menentukan arus pada rangkaian RLC menggunakan rumus : , dimana Z di cari menggunakan ,, Untuk rangkaian Induktor :

Untuk rangkaian capasitif

Untuk mencari sudut nya

BEBANVs (V)VR (V)VL(V)Vc (V) ()I ( mA)Z ()

R1 = 820 64,43--42,362,011109,52 < -42,34

L1= 1 H-1,69-

C1 = 3 F--5,73

R2 = 120065,52--21,864,61293,19 < -21,88

L2= 1 H-1,445-

C2 = 4 F--3,66

5.2 Data Percobaan PengukuranBEBANVs (V)VR (V)VL(V)Vc (V) ()I ( mA)Z ()

R1 = 820 5,654,24--365,091109,52 < -42,34

L1= 1 H-1,97-

C1 = 3 F--5,65

R2 = 12005,655,3--21,64,31293,19 < -21,88

L2= 1 H-1,69-

C2 = 4 F--3,53

Dalam Percobaan Rangkaian seri R-L-C ini kita dapat mengetauhi Bentuk gelombang dari gambar osiloskop di bawah ini :1. Gelombang tegangan Sumber

Dimana yang muncul pada osiloskop adalah tegangan Maximum sehingga untuk mendapatkan tegangan efektif menggunakan rumus :

2. Gelombang tegangan dari Induktor

3. Mengukur beda fasa dengan melihat gelombang pada osiloskop

Menentukan sudut beda fasa dari percobaan pertama menggunakan rumus :

Menentukan sudut beda fasa dari percobaan pertama menggunakan rumus :

AC

220VAC/50Hz

6VAC/50Hz

C

L

R

VC

VL

VR

VS