LAPORAN PRAKTIKUM
I. Judul Praktikum
Rangkaian RLC
II. Tujuan
Adapun tujuan yang dilakukan dalam praktikum kali ini adalah sebagai berikut :
a) Mengidentifikasi besaran – besaran dalam arus bolak-balik;
b) Menghitung besaran dalam arus bolak-balik;
c) Menghitung besar hambatan dan tegangan pada induktor, resistor, dan kapasitor pada rangkaian RLC;
d) Menghitung besar Impedansi pada rangkaian RLC;
e) Menganalisis pengaruh induktor dan kapasitor terhadap arus dan tegangan total.
III. Landasan Teori
Rangkaian RLC merupakan rangkaian baik yang dihubungkan dengan paralel ataupun secara seri, namun rangkaian tersebut harus terdiri dari kapasitor; induktor dan resistor. Rangkaian ini akan beresonansi dengan suatu cara yang sama yaitu sebagai Rangkaian LC, bersamaan dengan terbentuknya osilator harmonik. (Parinduri, 2018)
Resonansi adalah proses bergetarnya suatu benda ketika ada pengaruh getaran benda lain, hal ini terjadi karena kedua benda tersebut memiliki frekuensi yang sama. Resonansi RLC merupakan suatu gejala yang terjadi pada rangkaian arus AC yang terdiri dari resistor (𝑅), induktor (𝐿) dan kapasitor (𝐶). Resonansi dalam rangkaian seri yaitu resonansi seri, sedangkan resonansi dalam rangkaian paralel yaitu resonansi paralel (anti resonansi). (Fiqih Rizky Mustalim & Endah Rahmawati, 2018)
Elemen-elemen pada rangkaian RLC :
1. Resistor (R) , berfungsi sebagai penghambat arus, pembagi arus dan pembagi tegangan. Resistor memiliki satuan ohm
2. Kapasito (C), berfungsi sebagai pembatas arus yang mengalir pada kapasitor tersebut. Jika diberi arus, maka akan muncul beda potensial pada ujung-ujungnya. Satuan kapasitor adalah farad (F).
3. Induksi (L), berfungsi sebagai penyimpan energy dalam bentuk medan magnet. (Ramdhani, 2005)
Bentuk arus bolak-balik yang paling sederhana adalah arus sinusoidal. Kebergantungan arus dan tegangan terhadap waktu dapat dinyatakan oleh fungsi kosinus berikut ini :
I = Im cos t + φo
dengan Im adalah arus maksimum (amplitudo arus), T periode arus, t waktu, dan φo fase mula-mula (saat t = 0). (Abdullah, 2017)
Dalam gambar disamping diperlihatkan rangkaian RLC beresistansi R ohm, suatu induktor yang berinduktansi L, dan sebuah kapasitor yang berkapasitansi C farad, dengan sumber gaya elektromotif E volt. Rangkaian RLC pada gambar disusun secara seri. (Rumlawang, 2014)
Resonansi pada rangkaian RLC terjadi ketika amplitudo tegangan adalah sama. Dengan kata lain, pengaruh resistor, induktor dan kapasitor pada rangkaian tersebut sama. Tetapi bisa juga amplitudo pada resonansi di rangkaian RLC tersebut tidak sama. (Young, 2013)
Pada rangkaian RC hanya tersusun dari resistor dan kapasitor. Pada rangkaian RL hanya tersusun dari resistor dan induktor. Keduanya disusun secara seri, karena XL dan Xc adalah fungsi frekuensi , maka kedua rangkaian tersebut bergantung pada frekuensi. (Fiqih Rizky Mustalim & Endah Rahmawati, 2018)
Dengan adanya resistansi, elektromagnetik total pada rangkaian tidak lagi konstan, nilainya berkurang terhadap waktu. Karena hilangnya energi ini, arus, osilasi, muatan, dan beda potensial terus menerus berkurang. (Halliday, 2010)
Arus sesaat pada rangkaian RLC adalah konstan disetiap titik pada rangkaian. Akhirnya, arus pada setiap elemen memiliki fase yang sama, meskipun tegangannya berbeda. (Giancoli. Douglas C, 2014)
Z = √(R^2+〖(XL- Xc)〗^2 )
I. Metodologi
a) Alat dan bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah sebagai berikut :
1. Sumber Tegangan 1 buah
2. Multimeter Digital 1 buah
3. Papan Rangkaian 1 buah
4. Induktor 1 buah
5. Resistor 2 buah
6. Kapasitor 1 buah
7. Kabel penghubung secukupnya
b) Prosedur Percobaan
1) Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan;
2) Memastikan alat – alat yang akan digunakan dalam keadaan baik;
3) Mengukur tegangan efektif sumber arus bolak-balik;
Langkah pertama mengambil multimeter. Kemudian mengkalibrasi multimeter tersebut sampai angkanya presisi. Kemudian memutar tombol pemilih pada multimeter pada kedudukan pengukuran voltmeter AC 20 volt. Kemudian menghubungkan multimeter pada transformator sekunder yang telah terhubung dengan sumber tegangan AC. Lalu mengukur hasil dari multimeter dan mencatat hasil tegangan pada tabel pengamatan. Setelah itu, melakukan percobaan yang sama dengan cara membalikan probe multimeter.
4) Mengukur Impedansi rangkaian arus bolak-balik.
a. Mengambil induktor dan resistor ≈ 100 Ω. Kemudian mengambil multimeter dan memutar tombol pemilih pada kedudukan pengukuran ohmmeter dan mengkalibrasi kedudukan nol ohm dengan cara menempelkan probe-probenya. Kemudian mengukur besar hambatan pada induktor dan resistor menggunakan multimeter. Setelah itu, mencatat hasil pengukuran hambatan induktor R1 dan hambatan resistor R pada tabel pengamatan.
b. Mengambil papan rangkaian, resistor, dan induktor. Kemudian menyusun rangkaian sebagai berikut :
Setelah rangkaian tersusun, mengambil multimeter dan memutar tombol pemilih pada kedudukan voltmeter DC 10 volt, lalu menyalakan sumber arus searah dan mengukur beda potensial antara ujung-ujung induktor (VL), ujung-ujung resistor (VR), dan ujung-ujung tegangan yang keluar dari sumber tegangan (Vs) secara bergantian menggunakan voltmeter. Kemudian mencatat hasil pengukuran tersebut pada tabel pengamatan.
c. Mengulangi percobaan 4b, namun menggunakan sumber arus bolak-balik 6V. kemudian melakukan pengukuran yang sama dengan percobaan 4b dengan multimeter yang telah disesuaikan tombol pemilihnya untuk pengukuran tegangan AC. Melakukan percobaan ini sebanyak 2 kali dengan membalikkan probenya. Kemudian mencatat hasil pengukuran pada tabel pengamatan.
d. Mengambil papan rangkaian, resistor, dan kapasitor, kemudian menyusun rangkaian sebagai berikut.
Setelah rangkaian tersusun, mengambil multimeter pada kedudukan voltmeter DC 10 volt. Kemudian menyalakan sumber arus searah. Kemudian mengukur beda potensial antara ujung-ujung kapasitor (Vc), ujung-ujung resistor (VR), dan ujung-ujung tegangan yang keluar dari sumber tegangan (Vs) secara bergantian menggunakan voltmeter DC. Kemudian mencatat hasil pengukuran tersebut pada tabel pengamatan.
e. Mengulangi pengukuran 4d dengan menggunakan sumber arus bolak-balik. kemudian melakukan pengukuran yang sama dengan percobaan 4d dengan multimeter yang telah disesuaikan tombol pemilihnya untuk pengukuran tegangan AC, lalu melepaskan kapasitor dari rangkaian dan mengukur hambatan (Rc) menggunakan ohmmeter yang ada pada multimeter. Kemudian mencatat hasil pengukuran pada tabel pengamatan.
f. Mengambil papan rangkaian, induktor, resistor, dan kapasitor. Menyusun rangkaian arus bolak-balik sebagai berikut :
Setelah itu, mengukur beda potensial pada induktor (VL), kapasitor (Vc), dan resistor (VR), serta sumber tegangan (Vs) menggunakan cara yang sama pada pengukuran 4b dan 4d menggunakan multimeter. Lalu mengukur arus dan membacanya pada kedudukan miliamperemeter AC yang telah disesuaikan. Setelah itu, mencatat hasil pengukuran pada tabel pengamatan.
Referensi :
Abdullah, M. (2017). Fisika Dasar II. Bandung: Institut Teknologi Bandung.
Fiqih Rizky Mustalim & Endah Rahmawati. (2018). RANCANG BANGUN ALAT PERCOBAAN RESONANSI RANGKAIAN RLC MENGGUNAKAN SISTEM DIGITAL. Jurnal Inovasi Fisika Indonesia (IFI), 07(02), 54.
Fiqih Rizky Mustalim & Endah Rahmawati. (2018). RANCANG BANGUN ALAT PERCOBAAN RESONANSI RANGKAIAN RLC MENGGUNAKAN SISTEM DIGITAL. Jurnal Inovasi Fisika Indonesia (IFI, 07(02), 54.
Giancoli. Douglas C. (2014). Fisika Dasar Prinsip dan Aplikasi Edisi ketujuh Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Halliday, D. &. (2010). Fisika Dasar Edisi 7 Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Parinduri, I. (2018, February). MODEL DAN SIMULASI RANGKAIAN RLC MENGGUNAKAN APLIKASI MATLAB METODE SIMULINK. Journal of Science and Social Research, 42.
Ramdhani, M. (2005). Rangkaian Listrik . Bandung: Sekolah Tinggi Teknologi Telkom.
Rumlawang, S. B. (2014). Aplikasi Metode Runge Kutta Orde Empat pada Penyelesaian Rangkaian Listrik RLC. Jurnal Barekeng, 08, 39.
Young, E. (2013). Fisika Universitas . Jakarta: Erlangga.
Komentar
Posting Komentar