praktikum fisdas
-
Upload
as-syifa-puspita-ratih -
Category
Documents
-
view
34 -
download
4
description
Transcript of praktikum fisdas
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR II
INDUKSI DIRI
Disusun oleh :
Galih Puspita Ratih
13/347920/PA/15393
PROGRAM STUDI GEOFISIKA
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2014
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari banyak sekali peristiwa yang dapat kita
amati dan dijadikan sebagai pelajaran,sebagai contoh adalah peristiwa yang
behubungan dengan fisika.Salah satu contohnya yaitu peristiwa kelistrikan
khususnya induksi diri.
Sebuah Induktor atau reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif
(kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnet
yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melewatinya. Kemampuan induktor untuk
menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry.
Induktor adalah salah satu komponen elektronik dasar yang digunakan dalam
rangkaian yang arus dan tegangannya berubah – ubah dikarenakan kemampuan
induktor untuk memproses arus bolak – balik
pada praktikum kali ini bertujuan untuk menentukan besarnya induksi diri
pada induktor (kumparan) dengan tiga metode yaitu arus transien,beda tegangan
dan beda fase.Dalam praktikum kali ini kita akan menggunakan beberapa macam
alat elektronik sehingga dibutuhkan ketelitian dan kecermatan dalam melakukan
praktikum.
1.2 Tujuan
Praktikum kali ini bertujuan untuk :
a. Belajar menerapkan dan menginterpretasikan grafik
b. Mengukur nilai induktansi diri dari suatu induktor
II. DASAR TEORI
Induksi diri merupakan peristiwa kelistrikan yang disebabkan oleh
induktor itu sendiri.
Induktansi (L, diukur dalam Henry) adalah efek dari medan magnet yang
terbentuk di sekitar konduktor pembawa arus. Arus listrik yang melewati
konduktor membuat medan magnet sebanding dengan arus. Perubahan dlam arus
menyebabkan perubahan medan magnet yang mengakibatkan gaya elektromotif
lawan melalui GGL induksi yang bersifat menentang perubahan arus. Induktansi
diukur berdasarkan jumlah gaya elektromotif yang ditimbulkan untuk setiap
perubahan arus terhadap waktu. Sebagai contoh, sebuah induktor dengan induksi
1 Henry menimbulkan gaya elektromotif 1 Volt saat arus dalam induktor berubah
dengan kecepatan 1 Ampere setiap sekon.
Dalam praktikum kali ini praktikan akan menggunakan tiga metode yaitu
arus transien,beda tegangan dan beda fase. Dalam satu kumparan dalam keadaan
normal mempunyai satu tahanan dan satu kapasitor
Kemudian untuk memonitor peristiwa yang terjadi,,pada praktikum ini
digunakan osiloskop,untuk membaca arus.
Arus transien yang terbentuk disebabkan karena adanya energi yang
masuk atau keluar pada komponen penyimpanan energi kapasitif atau
induktifpada rangkaian.Maka,
(
⁄ ) dan pada saat
,
Beda tegangan V = I.R dan p-ada praktikum kali ini akan digunakan
√ ⁄ tegangan pada hambatan dan induktor.
Untuk menentukan beda fase dengan cara mengukur beda fase pada setiap
frekuensinya dengan
⁄
III. METODE EKSPERIMEN
3.1 Alat dan Bahan
a) 1 buah osiloskop
b) 1 buah osilator
c) 1 buah induktor
d) 1 buah resistor
e) 1 buah bangku resistor
f) Kabel penghubung
3.2 Skema Percobaan
a. Arus Transient
b. Beda Tegangan dan Beda fase
3.3 Tata Laksana
a) Arus transient
Alat dan bahan disiapkan dan dirangkai sesuai skema percobaan
arus transient
Osilator dan osiloskop dihidupkan
Tipe gelombang sinusoidal pada osilator diatur dengan f=25x100
Hz
Time/Div pada osiloskop diatur 0,1 ms
Hambatan R divariasikan dari 1KiloOhm – 10 KiloOhm dengan
kenaikan 1KiloOhm pada tiap variasinya sehingga didapatkan 10
variasi dan pada tiap variasinya nilai X dicatat
b) Beda Tegangan
Alat dan bahan disiapkan dan dirangkai sesuai skema percobaan
beda tegangan
Osilator dan osiloskop dihidupkan
Tipe gelombang osilator diatur
Volt/div pada osiloskop Cha diatur 0,5 volt dan CHb 0,5 volt
Time/div pada osiloskop diatur 0,5 mS
Hambatan R divariasikan dari 1KiloOhm – 10 KiloOhm dengan
kenaikan 1KiloOhm pada tiap variasinya sehingga didapatkan 10
variasi dan tiap variasai diatur sedemikian rupa sehingga
gelombang 1 setengah dari gelombang 2
Dicatan nilai f pada setiap variasi R
c) Beda fase
Alat dan bahan disiapkan dan dirangkai sesuai skema percobaan
beda fase
Diatur time/div dari percobaan beda tegangan pada posisi
xy,sehingga bidang elips muncul
Hambatan R divariasikan dari 1KiloOhm – 10 KiloOhm dengan
kenaikan 1KiloOhm pada tiap variasinya sehingga didapatkan 10
variasi dan pada tiap variasinya nilai x dan y dicatat
3.4 Metode Analisa Data
a) Metode Transien
⁄
⁄
⁄ ⁄
y m x
⁄ ⁄ )
⁄
b) Metode Beda Tegangan
√
√
y m x
√
√
c) Metode Beda Fase
⁄
⁄
⁄
⁄
y m x c
Ket :
t = waktu (s)
R = Resistansi (ohm)
L = Induktansi (H)
Tan Ө = beda vase antara VA dengan VB
m = gradient grafik
d) Regresi Linear
√
√
*
+
VI. HASIL EKSPERIMEN
4.1 Data
Mengukur arus Transien
f = 25x 100 Hz
R (kiloohm) X
1 0,6
2 0,4
3 0,2
4 0,1
5 0,1
6 -
7 -
8 -
9 -
10 -
Mengukur Beda Tegangan
Time/div = 0,5 mS , Cha=0,5 volt/div , Chb = 0,5 votl/div
R (kiloOhm) Frekuensi (Hz)
1 65000
2 38000
3 30000
4 25000
5 23000
6 22000
7 21000
8 18000
9 15000
10 14000
Mengukur Beda Fase
F = 1000 Hz
R (kiloOhm) X Y
1 1,4 1
2 1,4 1,3
3 1,4 1,4
4 1,4 1,4
5 1,4 1,4
6 1,4 1,4
7 1,4 1,4
8 1,4 1,4
9 1,4 1,4
10 1,4 1,4
4.2 Grafik
(Lampiran)
4.3 Perhitungan
a. Metode Arus Transient
No x (Ohm) 1/t (y) (div-
1)
x² y² xy
1 1 x 103
1.67 1 x 106
2.79 1670
2 2 x 103 2.5 4 x 10
6 6.25 5000
3 3 x 103 5 9 x 10
6 25 15000
4 4 x 103 10 16 x 10
6 100 40000
∑ 10 x 103 19.17 30 x 10
6 134.04 61670
=
=
= 0.012
√
(
)
= √
)
=
√
= √
=
= 83.33 H
=
0.0034 = H
b. Beda Tegangan
No x (ohm) y (Hz) x² y² xy
1 1000
65000 1 x 106
4225 x 106
65 x 106
2 2000 38000 4 x 106 1444 x 10
6 76 x 10
6
3 3000 30000 9 x 106 900 x 10
6 90 x 10
6
4 4000 25000 16 x 106 625 x 10
6 100 x 10
6
5 5000 23000 25 x 106 529 x 10
6 115 x 10
6
6 6000 22000 36 x 106 484 x 10
6 132 x 10
6
7 7000 21000 49 x 106 441 x 10
6 147 x 10
6
8 8000 18000 64 x 106 324 x 10
6 144 x 10
6
9 9000 15000 81 x 106 225 x 10
6 135 x 10
6
10 10000 14000 100 x 106 196 x 10
6 140 x 10
6
∑ 55000 271000 385 x 106 9393 x 10
6 1144 x 10
6
=
=
= -16.68
√
(
)
=
√
)
=
√
= √
=
√
√
=
√
√
√
x 10-4
H
c. Beda Fase
No R (ohm) (x) 1/tanӨ (y) x² y² xy
1 1000 1.41 1 x 106
1.9881 1410
2 2000 1.08 4 x 106 1.1664 2160
3 3000 1 9 x 106 1 3000
∑ 6000 3.49 16 x 106 4.1545 6570
=
=
= -0.001025
√
(
)
= √
)
=
√
= √
=
=
=
=
x 10-3
H
V.PEMBAHASAN
1) Tinjauan terhadap Metode Eksperimen
Pada percobaan kali ini akan diselidiki nilai induksi pada
praktikum induksi diri. Untuk menyelidikinya digunakan tiga rangkaian
percobaan yang masing-masing rangkaian percobaan akan kita cari nilai
induksinya.percobaan yang dilakukan adalah dengan arus transient,beda
tegangan dan beda fase.
Untuk metode pada rangkaian percobaan pertama, rangkaian
disusun seperti pada skema percobaan pertama yang kemudian kita
variasikan nilai hambatannya sebanyak 10 kali variasi dan kemudian
akan muncul gelombang berupa pasangan kurva atau garis lengkung.
sehingga diperoleh besar amplitudo gelombang kita mendapatkan nilai x
yang kemudian dirubah dalam 1/t dalam perhitungannya nanti.
Untuk metode pada rangkaian percobaan kedua beda tegangan,mula-mula
kita susun alat sesuai dengan skema,kemudian kita variasikan
hambatannya seperti pada percobaan pertama hingga diperoleh 10 variasi,
kemudian akan muncul 2 buah gelombang pada layar osiloskop. Dari
gelombang ini praktikan harus mencari nilai frekuensi dengan cara
mengubah amplitudo gelombang pertama menjadi 2 kali amplitudo
gelombang kedua,pada tiap variasi R
.Untuk percobaan yang ketiga sama seperti percobaan sebelumnya
alat dan bahan disusun sesuai skema,gelombang yang telah terbentuk
sebelumnya pada percobaan kedua disambung dengan menekan tombol
x-y,kemudian kita variasikan nilai R dan kita mendapatkan nilai x dan y
yang nantinya dalam perhitungan kedua nilai tersebut dikonversikan
menjadi 1/tanθ yaitu x/y.
Kelebihan metode-metode diatas adalah praktikan dapat mencoba
alat secara langsung dan memahami cara penyusunan rangkaiannya.
Dengan mempraktikan secara langsung, maka praktikan dapat melihat
skala yang ditunjuk baik dalam frekuensi yang ditunjuk atau gambar
yang timbul dalam osiloskop. Kalaupun terdapat kesulitan atau kendala
selama praktikum dapat ditanyakan secara langsung kepada asisten
praktikum.
Selain dari kelebihan yang dimiliki metode-metode diatas, terdapat
juga beberapa kekurangan didalamnya. Dalam ketiga metode diatas
rangkaian harus disusun secara benar, karena jika rangakai disusun
secara salah maka diperoleh hasil yang tidak valid. Selain itu juga
menggunakan alat osiloskop harus benar-benar hati-hati
2) Tinjauan terhadap Analisa Data
Metode yang digunakan untuk analisa data adalah metode grafik
dan perhitungan yang digunakan adalah analisa regresi linear. Metode
grafik memberikan gambaran sebaran data dari hasil percobaan. Dari
sebaran data yang berupa titik-titik, maka ditarik garis yang melewati
titik atau yang mendekati titik-titik tersebut, sehingga diperoleh gradien
garis yang berupa garis linear.
Metode regresi linear memiliki kelebihan yaitu berupa hasil yang
diperoleh dalam perhitungan akurat. Namun demikian, metode regresi
linear juga memiliki beberapa kekurangan, yaitu apabila data yang
diketahui sedikit dan tersebar secara tidak beraturan, maka akan sulit
untuk menentukan garis dan gradiennya. Kekurangan yang lain yaitu
hitungan yang cukup rumir dan panjang. Banyaknya angka di balakang
koma(,) akan memiliki pengaruh pada perhitungan selanjutnya.
3) Tinjauan terhadap Referensi
Dari eksperimen induksi diri tersebut diperoleh data sbb:
a. Metode arus transient
R sebandind dengan nilai 1/t,hal ini sudah sesuai dengan referensi
b. Metode beda tegangan
x 10-4
H
R berbanding terbalik dengan nilai f,hal ini tidak sesuai dengan
referensi.Kesalahan yang terjadi karena kekurangtelitian praktikan
dalam melihat data pada osiloskop,atau mungkin karena terbalik dalam
melihat data dalam osiloskop antara CHa dengan CHb
c. Metode beda fase
x 10-3
H
R berbanding terbalik dengan nilai 1/tan θ,hal ini tidak sesuai dengan
referensi.Kesalahan yang terjadi karena kekurangtelitian praktikan
dalam melihat data pada osiloskop,atau mungkin karena terbalik dalam
melihat data dalam osiloskop antara CHa dengan CHb
VI.KESIMPULAN
Hasil perhitungan dari percobaan yang diperoleh yaitu sebagai berikut :
a. Metode arus transient
b. Metode beda tegangan
x 10-4
H
c. Metode beda fase
VII.REFERENSI
Halliday, Resnick. 2010. Fisika Dasar Edisi 7 Jilid 2. Erlangga :
Jakarta
Staf Laboratorium Fisika Dasar 2014. Panduan Praktikum Fisika
Dasar II. Yogyakarta : Laboratorium Fisika Dasar UGM.
Yogyakarta, 4 Juni 2014
Asisten Praktikan,
Falah Nur A Galih Puspita Ratih
VIII. LAMPIRAN