RANGKAIAN RLC HUBUNGAN SERI

I . Tujuan

Selesai melaksanakan praktikum mahasiswa diharapkan dapat:

Menentukan nilai impedansi (Z) pada rangkaian RLC dalam hubungan

seri.

Menghitung besarnya arus yang mengalir dalam rangkaian.

Menggambar vector diagram tegangan dan arus.

Menghitung besarnya sudut fasa () antara tegangan dan arus

menggunakan trigonometri, operasi J (komplek) dan bentuk polar.

Menganilis rangkaian RLC ditinjau dari arus, tegangan maupun sudut fasanya.

II . Teori Dasar

Setiap komponen pada rangkaian RLC hubungan seri mempunyai pengaruh

yang berbeda. Untuk komponen R (resistor), arus dan tegangannya digambarkan

sefasa, komponen L (induktor) untuk tegangan mendahului arusnya sebesar 90°,

sedangkan komponen C (kapasitor) untuk tegangan tertinggal arusnya sebesar 90°.

Sehingga tegangan pada kapasitor Vc dan tegangan pada induktor VL dapat

dikatakan saling berlawanan. Vektor diagram impedansi dapat dilihat seperti pada

Gambar 1b. VS VL VC

Gambar 1a. Rangkaian RLC Hubungan Seri 1 b. Diagram Vektor Impedansi

Impedansi rangkaian RLC hubungan seri sesuai persamaan berikut:

( 1 )

( 2 )

ZT = R0° + XL90° + XC-90° ( 3 )

Hukum Kirchoff 2 (Tegangan) :

V = 0

( 4 )

Jika XL > XC maka akan positif

Jika XL < XC maka akan negatif

Gambar 2 Beda Fasa Dua Gelombang Sinusoidal

III . Alat dan Bahan yang Dibutuhkan

1. Transformator 220 V / 6V 1 buah

2. Osiloskop 1 buah

3. Kabel probe 2 buah

4. Dekade kapasitor 1 buah

5. Induktor 1 H 1 set

6. Resistor 2k2 1 buah

7. Protoboard 1 buah

8. Kabel penghubung 8 buah

t

V

IV . Rangkaian Percobaan

Gambar 2 Rangkaian Percobaan RLC Hubungan Seri

V . Langkah Percobaan

1. Buat konsep perhitungan untuk percobaan rangkaian RLC hubungan seri sesuai

dengan Tabel 1

2. Hidupkan osiloskop dengan menghubungkan kabel suplai pada panel tegangan

220 VAC.

3. Hubungkan kabel probe 1 ke chanel 1 (CH1) dan kabel probe 2 ke chanel 2

(CH2) pada osiloskop dual trace.

4. Kalibrasi terlebih dahulu chanel 1 dan chanel 2 osiloskop tersebut.

5. Rakitlah rangkaian pengukuran seperti pada Gambar 2, tegangan keluaran trafo

pilih 6 V.

6. Ukur tegangan sumber dan tegangan pada masing-masing komponen R, L, C catat

semua hasil pengukuran dan masukkan pada Tabel 1.

7. Ukur sudut fasa dengan metode simultan atau lissajous.

VI . Data Percobaan

Tabel 1 Rangkaian RLC Hubungan Seri Hasil Perhitungan

Beban VS (V) VR (V) VL (V) VC (V) I (mA) ( o ) Z (ohm)

R = L= 1 H

C1= R =

L= 1 HC1= R =

L= 1 HC1=

Tabel 2 Rangkaian RLC Hubungan Seri Hasil Pengukuran

Beban VS (V) VR (V) VL (V) VC (V) I (mA) ( o ) Z (ohm)

R = L= 1 H

C1= R =

L= 1 HC1= R =

L= 1 HC1=

VII . Pertanyaan

1. Bandingkan hasil perhitungan dengan hasil pengukuran yang meliputi

tegangan masing-masing komponen R, L, C, sudut fasa dan arus I, berikan

komentarnya.

2. Gambar bentuk gelombang perbedaan fasa antara arus dan tegangan yang

tampak pada layar oscillocope.

3. Adakah pengaruhnya perubahan nilai kapasitansi kapasitor pada sudut fasa

, uraikan penjelasannya.

4. Buatlah vektor diagram tegangan dan arus dari hasil pengukuran dengan

skala yang benar.

5. Buatlah analisis dan kesimpulan dari hasil percobaan.