Unit 5 Praktikum
-
Upload
david-arika -
Category
Documents
-
view
261 -
download
0
description
Transcript of Unit 5 Praktikum
Praktikum Rangkaian Listrik 2
Rangkaian AC R-C Seri dan Parallel
Tujuan
1. Mahasiswa mengetahui bagaimana tanggapan rangkaian R-C seri dan parallel
terhadapat tegangan AC
2. Mahasiswa mengetahui kondisi leading pada rangkaian R-C
Komponen
1. Komponen
Resistor 1 Buah
Kapasitor 1 Buah
Kabel jumper
Protoboard 1 Buah
2. Instrumen
Amperemeter 1 Buah
Voltmeter 1 Buah
Osiloscope 1 Buah
Dasar Teori
Para rangkaian R-C seri seperti gambar 4.1, besarnya nilai impedansi total
ditentukan oleh nilai resistif dan nilai reaktansi kapasitif, dimana nilai reaktansi
kapasitif tergantung dari nilai kapasitansi dan frekuensi tegangan pada kapasitor.
Hubungan antara resistansi , reaktansi kapasitif dan impedansi adalah:
...................................................................................... (4.1)
............................................................................................. (4.2)
........................................................................................... (4.3)
............................................................................................ (4.4)
............................................................................................ (4.5)
Hukum kirchoff tegangan
........................................................................................ (4.6)
Praktikum Rangkaian Listrik 2
Total daya yang diserap oleh rangkaian adalah:
..................................................................................... (4.7)
............................................................................................ (4.8)
...................................................................................... (4.9)
................................................................................... (5.0)
Pada gambar 4.2, terlihat hubungan antara dan , sumbu horizontal
menunjukkan sumbu nyata (real) untuk nilai dari sebuah resistansi dengan sudut
, sedangkan sumbu vertikal menunjukkan sumbu imajiner untuk nilai dari sebuah
reaktansi kapasitif dengan sudut dari sumbu nyata.
Gambar 4.1 Rangkaian RC seri dan diagram fasornya
Pada komponen dan yang terhubung parallel akan menghasilkan impedansi
yang dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:
....................................................................................... (5.1)
.............................................................................................. (5.2)
...................................................................................... (5.3)
( )( ) .............................................................................. (5.4)
( )( ) ........................................................................... (5.5)
Hukum kirchoff mengenai arus:
.......................................................................................... (5.6)
Total daya yang diserap oleh rangkaian
...................................................................................... (5.7)
...................................................................................... (5.8)
................................................................................. (5.9)
Praktikum Rangkaian Listrik 2
Langkah Percobaan
1. Rangkaian R-C seri
a. Rangkailah komponen beban resistif berdasarkan topografi rangkaian
dibawah.
b. Sesuaikan batas ukur dari amperemeter dan wattmeter.
c. Periksakan rangkaian saudara kepada dosen pembimbing
d. Apabila telah disetujui, hubungkan travo CT dengan sumber tegangan 220
V, kemudian hubungkan rangkaian dengan output tegangan trafo yang
sesuai dengan tabel 3.1, amati penunjukan pada amperemeter dan
wattmeter, lalu masukkan hasil pengukuran pada tabel 3.1
e. Gunakan osiloskop dualchannel untuk membandingkan bentuk gelombang
dan pada masing-masing beban yang terhubung secara seri.
f. Bila telah selesai lepaskan sumber tegangan dari rangkaian, matikan sumber
tegangan.
Gambar 4.2 Rangkaian percobaan R-C seri
2. Rangkaian R-C parallel
a. Rangkai rangkaian percobaan seperti topografi rangkaian dibawah,
b. Periksakan rangkaian saudara kepada dosen pembimbing
Praktikum Rangkaian Listrik 2
Gambar 4.3 Rangkaian percobaan R-C parallel
c. Apabila telah disetujui, hubungkan travo CT dengan sumber tegangan 220
V, kemudian hubungkan rangkaian dengan output tegangan trafo yang
sesuai dengan tabel 3.2, amati penunjukan pada amperemeter dan
wattmeter, lalu masukkan hasil pengukuran pada tabel 3.2
d. Gunakan osiloscop dualchannel untuk membandingkan bentuk gelombang
dan pada masing-masing beban yang terhubung secara parallel
Hasil Pengukuran
Tabel 4.1 hasil pengukuran beban RC seri
No Tegangan
1 6.08 volt 5.13 Ma 4.95 V 3.412 V 1612.08
2 9.13 volt 7.70 mA 7.45 V 5.08 V
3 12.15 volt 10.26 mA 9.90 V 6.77 V
Tabel 4.2 hasil pengukuran beban R-C parallel
No Tegangan
1 6.08 volt 6.20 mA 8.80 mA 11.59 mA
2 9.13 volt 9.32 mA 13.08 mA 17.30 mA
3 12.15 volt 12.40 mA 17.67 mA 23.20 mA
Bentuk Gelombang Output masing-masing Beban
Rangkaian Seri
Tegangan = 6.08
Praktikum Rangkaian Listrik 2
Tegangan = 9.13
Tegangan = 12.15
Praktikum Rangkaian Listrik 2
Rangkaian Paralel
Tegangan = 6.08
Tegangan = 9.13
Praktikum Rangkaian Listrik 2
Tegangan = 12.15
Praktikum Rangkaian Listrik 2
Tugas
1. Buatlah bentuk gelombang dan yang dihasilkan oleh masing-masing
tegangan, bandingkan dengan hasil yang ditampilkan oleh oscilloscope.
Rangkaian Seri
Praktikum Rangkaian Listrik 2
Rangkaian Paralel
Praktikum Rangkaian Listrik 2
2. Gambar diagram impedansi untuk masing-masing pada rangkaian seri
3. Gambar diagram fasor tegangan untuk rangkaian seri R-C tersebut , diagram
admittansi untuk rangkaian parallel , diagram fasor arus untuk rangkaian R-C
parallel, :
Praktikum Rangkaian Listrik 2
Praktikum Rangkaian Listrik 2
7. Hitunglah total daya yang diserap oleh masing-masing rangkaian dan tegangan.
Rangkaian Seri
1.
2.
3.
Rangkaian Paralel
1.
2.
3.
Analisa
Rangkaian Seri
1.
Praktikum Rangkaian Listrik 2
Praktikum Rangkaian Listrik 2
2.
Praktikum Rangkaian Listrik 2
3.
Praktikum Rangkaian Listrik 2
Rangkaian Paralel
1.
Praktikum Rangkaian Listrik 2
( ) ( )
2.
Praktikum Rangkaian Listrik 2
( ) ( )
3.
Praktikum Rangkaian Listrik 2
( ) ( )
Praktikum Rangkaian Listrik 2
Kesimpulan
R angkaian R-C seri, sifat rangkaian seri dari sebuah resistor dan sebuah kapasitor
yang dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik sinusioda adalah terjadinya
pembagian tegangan secara vektoris. Arus (i) yang mengalir pada hubungan seri
adalah sama besar. Arus (i) mendahului 90 terhadap tegangan pada kapasitor (vC).
Tidak terjadi perbedaan fasa antara tegangan jatuh pada resistor (vR) dan arus (i).
Gambar dibawah memperlihatkan rangkaian seri R-C dan hubungan arus (i),
tegangan resistor (vR) dan tegangan kapasitor (vC) secara vektoris.
Rangkaian R-C paralel, sifat dari rangkaian paralel adalah terjadi percabangan arus
dari sumber (i) menjadi dua, yaitu arus yang menuju kapasitor (iC) dan arus yang
menuju resistor (iR). Sedangkan tegangan jatuh pada kapasitor (vC) dan resistor
(vR) sama besar dengan sumber tegangan (v).
Dari uraian di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa suatu gelombang sinusoidal
dapat dihasilkan dengan memploting proyeksi vertikal dari suatu fasor yang bergerak
melingkar berlawanan arah jarum jam dengan kecepatan sudut konstan sebesar ω.
Bila fasor memiliki panjang sebesar Vm, gelombang tersebut menunjukkan nilai
tegangan; bila fasor memiliki panjang sebesar Im, gelombang tersebut menunjukkan
nilai arus. Perhatikan dengan seksama : Phasor hanya berlaku untuk gelombang
sinusoidal saja.
Fasor menyatakan transformasi dari fungsi waktu ke dalam bidang kompleks yang
mengandung informasi tentang amplitude dan sudut fasa. Analisis vector yang
berputar pada selang waktu tertentu inilah yang disebut analisis fasor.