LAPORAN PRAKTIKUM

RANGKAIAN SERI R-L-C

Oleh

NAMA : ABDUL SALIM

NPM : A1E008018

NAMA ASISTEN : SRI WAHTU WIDYA NINGSIH

NPM ASISTEN : A1E007012S

DOESN PEMBIMBING : DEDY HAMDANI , Msi.

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS BENGKULU

2009

I. Judul:

Rangkaian Seri R-L-C

II. Tujuan Percobaan:

Mempelajari sifat tegangan bolak-balik pada rangkaian seri

hambatan (R),kumparan (L),dan kapasitas (C).

III. Landasan Teori:

Tegangan bolak balik adalah tegangan listrik yang berubah tanda

secara berulang. Tegangan bolak balik juda disebut tegangan ac

(alternating current). Listrik PLN menggunakan tegangan bolak balik

berbentuk gelombang sinusoida. Isyarat dalam elektronika banyak berupa

tegangan bolak balik, dengan berbagai bentuk gelombang. Akan tetapi

bentuk gelombang yang paling dasar adalah bentuk sinusoida, oleh karena

menurut dalil Fourier menggunakan bentuk gelombang dapat diuraikan

dalam deret Fourier menggunakan bentuk gelombang sinusoida.

Sebuah tegangan tetap, sv t , dan kita hubungkan dengan suatu

rangkaian yang terdiri dari suatu hambatan R, Induktansi L, dan suatu

kapasitor C yang dihubungkan seri seperti pada percobaan ini disusun

secara seri. Dari sini kit adapt menghitung arus yang mengalir. Arus

,sVI

Z dengan Vs adalah tegangan kompleks sumber Impedansi

1 1Z R j L R j L

j C C

, mempunyai modulus (besar):

22 1

Z Z R LL

sehingga

22 1

sVI

R LC

Tegangan elektik dapat diberikan oleh persamaan sinmV V t dan

arus didalam rangkaian tersebut mempunyai bentuk yang diperlihatkan

oleh persamaan sinmi i t dari rangkaian teorema simapal terhadap

rangkaian R,L, C menghasilkan persamaan R C LV V V V . Untuk VR

sefase dengan arus, Vc terbelakang terhadap arus selama seperemp[at

siklus dan VL dan mendahului arus selama seperempat siklus. Untuk

mencari V dari rangkaian R, L, dan C. kita telah membentuk fasor VL,m –

Vc. fasor ini tegak lurus terhadap VR dan kita peroleh

22

2 2

22

atau

=

=

m R L C

m m L m C

m L C

V V V V

i R i X i X

i R X X

Sebuah penghantar dalam rangkaian arus bolak-balik memiliki

hambatan, reaktansi induktif, dan reaktansi capasitif. Untuk

menyederhanakan permasalahan, kita tinjau rangkaian arus bolak-balik

yang didalamnya tersusun resistor R, kumparan R, kumparan induktif L

dan capasitor C.

Menurut hukum ohm, tegangan antara ujung-ujung rangkaian :

V = VR + VL + VC

Ada tiga kemungkinan yang bersangkutan dengan rangkaian RLC

seri yaitu

1. Bila XL>XC atau VL>VC, maka rangkaian bersifat induktif.

2. Bila XL<XC atau VL<VC, maka rangkaian bersifat Kapasitif.

3. Bila XL=XC atau VL=VC, maka rangkaian bersifat resonansi.

RANGKAIAN RLC

I = Im sin ωt

Hubungan antara VR, VL, VC dan V pada rangkaian seri RLC.

VR = Im R sin ωt = VmR sin ωt

VL = Im XL sin (ωt + 900) = VmL sin (ωt + 900)

VC = Im XC sin (ωt – 900) = VmC sin (ωt – 900)

Tegangan antara ujung – ujung rangkaian RLC, yaitu VAB = V adalah jumlah

fasor antara VR, VL, VC. Penjumlahan fasor tersebut menghasilkan besar

tegangan total, yaitu V = √ V2R + (VL – VC )2

Impedansi Rangkaian ( Z) Z = √ R2 + (xL – xC )2

V L = I. XL VC = I. XC

Sudut fase

Sifat rangkaian

Jika XL > XC, bersifat induktif, I tertinggal dari tegangan sebesar Ф, yaitu

0> Ф> π/2

Jika XL < XC, bersifat kapasitif, I mendahului tegangan sebesar Ф, yaitu

0<Ф< π/2

Jika XL = XC, bersifat resistif, I sefase dengan tegangan.

Frekuensi Resonansi

IV. Alat dan Bahan:Alat dan bahan yang digunakan untuk mempelajari sifat tegangan

bolak-balik pada rangkaian seri hambatan (R),kumparan (L),dan

kapasitas (C).

V. Persiapan Percobaan:a. Persiapan percobaan

1. Dipersiapkan peralatan atau komponen sesuai dengan daftar

alat dan bahan

2. Dibuat rangkaian seperti gambar rangkaian

Saklar dibuat terbuka

N0 Nama Alat Jumlah

1 Kumparan 1000 lilitan 1

2 Hambatan tetap 10 kΩ 1

3 Kapasitor 1µF 1

4 Papan rangkaian 1

5 Jembatan penghubung 1

6 Inti besi 1

7 Saklar 1 kutub 1

8 Kabel penghubung merah 2

9 Kabel penghubung hitam 2

10 Multimeter 1

11 Audio generator 1

Inti besi dimasukkan ke dalam kumparan

Resistor, Kumparan dan Kapasitor disusun seri

Dihubungkan multimeter sebagai voltmeter dengan batas ukur

10V AC

3. Dihubungkan audio generator ke sumber tegngan (alat masih

dalam keadaan off)

Dipilih skala tegangan 10 x 10 mVp-p

Dipilih bentuk gelombang sinusoidal

Dipilih frekuensi awal 100 Hz

4. Dihubungkan rangkaian ke audio generator

5. Diperiksa kembali rangkaian

b. Langkah percobaan

1. Dihidupkan audio generator (on).

2. Ditutup saklar S (posisi 1), dibaca VR ( tegangan hambatan )

pada voltmeter,dicatat hasilnya.

3. Dibuka saklar S (posisi 0), kemudian dipindahkan voltmeter ke

titik B dan D untuk mengukur tegangan kumparan.

4. Ditutup saklar S (posisi 1), dibaca VL ( tegangan kumparan )

dan dicatat hasilnya.

5. Dibuka saklar S (posisi 0), kemudian dipindahkan voltmeter ke

titik D dan E untuk mengukur tegangan kapasitor.

6. Ditutup saklar S (posisi 1), dibaca VC ( tegangan kapasitor ) dan

dicatat hasilnya.

7. Dibuka saklar S (posisi 0), kemudian dipindahkan voltmeter ke

titik A dan E untuk mengukur tegangan rangkaian.

8. Ditutup saklar S (posisi 1), dibaca Vtot ( tegangan seluruh

rangkaian ) dan dicatat hasilnya.

9. Diulangi langkah 2-8 sampai frekuensi 500 dan 1000 Hz.

VI. Hasil Pengamatan:

Hasil pengamatan yang di peroleh dari mempelajari sifat tegangan

bolak-balik pada rangkaian seri hambatan (R),kumparan (L),dan

kapasitas (C).

a. Data hasil pengamatan

f

(Hz)

Tegangan

resistor

VR

Tegangan

kumparan

VL

Tegangan

kapasitor

VC

Tegangan

total Vtot

100 0 0 3,8 3,8 3,8

500 0 0 5,8 6,0 5,8

1000 0 0 6,8 6,8 6,8

b. Gambar rangkaian

Gambar rangkaian menghitung tegangan kumparan

8

9

7

65

4

3

2

1

11 10

Ket

1. Audio generator 7. Papan rangkaian

2. Kabel penghubung hitam 8. Multimeter

3. Kabel penghubung merah 9. Hambatan tetap 10 kΩ

4. Kumparan 1000 lilitan 10. Kapasitor 1µF

5. Saklar 1 kutub 11. Inti besi

6. Jembatan penghubung

c. Pembahasan

Pada percobaan dilakukan untuk mengukur tegangan pada

rangkaian seri R-L-C. Tegangan yang diukur yaitu tegangan resistor,

tegangan kumparan VL, tegangan kapasitor VC, serta mengukur

tegangan total dari rangkaian. Berdasarkan hasil percobaan telah

didapatkan sebuah hasil sesuai dengan rangkaian yang telah dipasang

pratikan sehingga hasil yang didapat dimasukkan kedalam tabel

pengamatan dan laporan semantara, hasil ini di ukur dengan

menggunakan multimeter. Untuk tegangan total diukur langsung di

dalam rangkaian yang sudah di pasang sedangkan untuk tegangan yang

disesuaikan dengan hasil VR, VC, VL dihitung dengan menggunakan

persamaan .

1. Untuk frekuensi 100 Hz, dengan VR = 0, VL = 0, dan VC = 3,8

2. Untuk frekuensi 100 Hz, dengan VR = 0, VL = 0, dan VC = 5,8

3. Untuk frekuensi 100 Hz, dengan VR = 0, VL = 0, dan VC = 6,8

Dari data hasil percobaan hasil tegangan totalyamg di peroleh

dengan menggukan rumus ada tang berbeda dengan data hasil

percobaan pada rangkaian ketika percobaan berlangsung. Tegangan

hambatan dan tegangan kumparan diperoleh nol, ini mungkin karena

kesalahan praktikan dan bisa juga karena alat yang di gunakan tidak

bagus lagi.

Untuk frekuensi 100 Hz tegangan total yang di dapat dari

percobaan rangkaian R-L-C yakni 3,8 V. Sedangkan tegangan yang

didapat dari hitungan dengan mengtgunakan rumus juga 3,8.

Kebenaran ini bisa saja saja terjadi karena ketelitian dalam melakukan

praktikum dan juaga bisa karena kesalahan pembaca skala.

Untuk frekuensi 500 Hz tegangan total yang didapat dari

rangkaian RLC, yakni 6,0 V sedangkan tegangan pada hasil

perhitungan VR, VL, VC yakni 5,8 V sehingga didapatkan selisih dari

kedua tegangan tersebut yaitu sebesar 0,2 V.

Untuk frekuensi 1000 Hz tegangan total yang didapat dari

rangkaian RLC yakni 6,8 V sedangkan tegangan yang didapat dari

hitungan VR, VL, VC juga 6,8V.

VII. Kesimpulan dan Saran:

a. Kesimpulan

Dari hasil pengamatan dan pembahasan yang di peroleh tenteng

mempelajari sifat tegangan bolak-balik pada rangkaian seri hambatan

(R),kumparan (L),dan kapasitas (C) sehingga dapat disimpulkan

bahwa semakin besar frekuensi ( Hz )yang di berikan pada rangtkaian

maka semakin besar pula tegangan (V) yang di hasilkan.

b. Saran

Pada saat melakukan praktikum peraktikan harus memperhatikan

rangkaian sehingga pada saat pengukuran menggunakan multimeter

atau sejenisnya tidak terjadi kesalahan pada saat pengukuran sehingga

sesuai dengan hasil yang prosedur yang sudah ditentukan pada buku

penuntun.

VIII. Dafar Pustaka

Halliday, David. 1988. Fisika. Erlangga : Jakarta

Sutanto. 1994. Rangkaian Elektronika (Analog). Fak.Teknik UI :

Jakarta

Sutrisno.1985. Elektronika. ITB : Bandung

http://www.google.co.id/search?

hl=id&source=hp&q=sifat+tegangan+ac+pada+hambatan+seri+RLC&

btnG

http://fisikadasar.mofuse.mobi/?page=show&type=item&id