bab iv

BAB IV

PEMBAGI TEGANGAN DENGAN BEBAN

4.1 Capaian Pembelajaran

Setelah praktikum rangkaian pembagi tegangan dengan beban, mahasiswa akan mampu :1. Menjelaskan karakteristik pembagi tegangan dengan beban,2. Menghitung nilai pembagi tegangan dengan beban secara teori,3. Menghitung nilai pembagi tegangan dengan beban menggunakan simulasi software,4. Mengukur nilai pembagi tegangan dengan beban secara praktek,5. Membandingkan hasil perhitungan secara teori, simulasi software dan praktikum.

Praktikum dengan sub pokok bahasan rangkaian pembagi tegangan dengan beban adalah membuktikan karakteristik rangkaian pembagi tegangan dengan beban. Praktikum dilakukan melalui tiga tahap yaitu perhitungan, simulasi dengan software dan pengukuran hasil praktikum. Dari hasil ketiga tahapan tersebut mahasiswa dapat membandingkan nilai yang diperoleh dan dapat menyimpulkan penyebab terjadinya perbedaan nilai tersebut.

4.2 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum, adalah sebagai berikut:1. Power supply

: 1 buah,2. Multimeter analog

: 1 buah,

3. Multimeter digital

: 1 buah,

4. Kabel banana to banana: 4 buah,

5. Potensiometer

: 1 buah,

6. Modul rangkaian pembagi tegangan dengan beban/protoboard: 1 buah,

7. Software simulasi (multisim/lifewire).4.3 Teori Dasar

Rangkaian pembagi tegangan menggunakan dasar rangkaian pembagi tegangan tanpa beban, yang dihubungkan dengan sebuah beban secara paralel pada R2, maka menjadi suatu pembagi tegangan dengan beban, dan merupakan suatu rangkaian campuran, yang ditunjukkan dalam Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Pembagi tegangan dengan bebanTegangan jatuh pada beban terletak pada resistor paralel R2,b. Tegangan total U berpengaruh pada resistor total R1 + R2,b.

Pembagi tegangan dengan beban menggunakan rumus, sebagai berikut:

Nilai resistor ekivalen R2 dan Rb paralel:

Dengan: R2b = resistor paralel dalam (, R1 = resistor bagian dalam (, U = tegangan total dalam V,

Ub = tegangan beban dalam V.

Contoh:

Hitung tegangan Ub sebagai pembagi tegangan, sebagai berikut:a) Dengan resistor beban,b) Tanpa resistor beban,

Gambar 4.2 Rangkaian pembagi tegangan dengan bebanSolusi:

a) Berdasarkan rumus pembagi tegangan dengan beban menjadi:

Nilai resistor paralel:

Nilai resistor total:

b) Berdasarkan rumus pembagi tegangan (tanpa beban):

Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, menunjukkan bahwa pembagi tegangan dengan beban, hasil tegangan keluaran berkurang sangat besar. Hal tersebut disebabkan karena arus melalui resistor beban maka nilai resistor total rangkaian mengecil, sehingga penyerapan arus meningkat dan tegangan jatuh pada resistor R1 lebih besar, hal tersebut menyebabkan tegangan Ub menjadi lebih kecil.

Untuk memperkecil perbedaan tegangan pada rangkaian pembagi tegangan tanpa beban ke rangkaian pembagi tegangan dengan beban, maka resistor beban terpasang harus lebih besar dari resistor total pembagi tegangan. Namun terdapat sesuatu yang harus diperhatikan, yaitu resistor pembagi tegangan jangan sampai menjadi terlalu kecil, sehingga menyebabkan arus Iq mengalir sangat besar dan terjadi kerugian yang besar.

Rangkaian pembagi tegangan dengan digunakan untuk pembangkit tegangan yang tetap dan untuk mempertahankan arus yang melalui beban dalam keadaan tetap kecil dalam suatu rangkaian.

4.4 Gambar RangkaianRangkaian pembagi tegangan dengan beban ditunjukkan dalam Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Rangkaian pembagi tegangan dengan beban

4.5 Prosedur PraktikumProsedur Praktikum rangkaian pembagi tegangan dengan beban, sebagai berikut:

1. Alat dan bahan praktikum disiapkan.

2. Multimeter dihubungkan pada ujung-ujung potensiometer untuk mendapatkan nilai tahanan pada Rseri, nilai yang terbaca dicatat dalam Tabel 4.1.

3. Voltmeter dihubungkan pada V1 untuk mengukur tegangan pada R1 dan voltmeter dihubungkan pada V2 untuk mengukur tegangan pada R2 berbeban.

4. Kabel banana to banana dihubungkan pada Rbeban, posisi Rbeban dipindah- pindahkan sesuai nilai tabel praktikum.

5. Potensiometer diputar pada posisi yang berbeda.

6. Hasil praktikum dicatat dalam Tabel 4.1.

7. Langkah- langkah tersebut diulangi untuk nilai tegangan sumber yang berbeda sehingga mahasiswa mendapatkan nilai perbandingan. Hasil praktikum dicatat dalam Tabel 4.2 (a, b, dan c).4.6 Tabel Hasil PraktikumHasil praktikum diisikan dalam Tabel 4.1 (Tabel 4.1a adalah hasil perhitungan, Tebel 4.1b hasil simulasi software dan Tabel 4.1c hasil pengukuran) dan Tabel 4.2 (a, b, dan c) diisi hasil praktikum untuk Vs = 10 Volt.Tabel 4.1a Hasil perhitungan rangkaian pembagi tegangan dengan beban

Rpotensiometer (()

Posisi

Potensio

meterVs

(Volt)

R1 (pot) (()R2(pot) (()Rbeban

(100 ()Rbeban

(470 ()Rbeban

(2k ()

V1 (V)V2(V)V1(V)V2(V)V1(V)V2(V)

Rmin =

Rmax =

Rtotal =151k3.5k4.550.4433.591.4092.292.80

252k2.5k4.770.2294.190.8003.211.78

353k1.5k4.840.1514.460.5323.511.49

454k0.5k4.890.1024.710.2854.450.45

554.3k0.2k4.120.0764.840.1574.790.202

Tabel 4.1b Hasil simulasi software rangkaian pembagi tegangan dengan beban

Rpotensiometer (()

Posisi

Potensio

meterVs

(Volt)


(100 ()Rbeban

(470 ()Rbeban

(2k ()

V1 (V)V2(V)V1(V)V2(V)V1(V)V2(V)

Rmin =

Rmax =

Rtotal =151k3.5k4.630.3973.651.3402.232.750

252k2.5k4.770.2264.180.8153.231.700

353k1.5k4.810.1854.440.5503.841.158

454k0.5k4.880.1114.660.3374.260.735

554.3k0.2k4.920.0794.820.1714.770.225

Tabel 4.1c Hasil pengukuran rangkaian pembagi tegangan dengan beban

Rpotensiometer (()

Posisi

Potensio

meterVs

(Volt)


(100 ()Rbeban

(470 ()Rbeban

(2k ()

V1 (V)V2(V)V1(V)V2(V)V1(V)V2(V)

Rmin =

Rmax =

Rtotal =151k3.5k4.570.4203.561.4202.302.710

252k2.5k4.470.2254.180.8153.321.720

353k1.5k4.860.1404.490.5103.821.168

454k0.5k4.920.0894.760.2464.260.756

554.39k1.650.000550.00054.780.228

Tabel 4.2a Hasil perhitungan rangkaian pembagi tegangan dengan bebanRpotensiometer (()

Posisi

Potensio

meterVs

(Volt)


(100 ()Rbeban

(470 ()Rbeban

(2k ()

V1 (V)V2(V)V1(V)V2(V)V1(V)V2(V)

Rmin =

Rmax =

Rtotal =1101k3.5k9.110.8867.282.814.395.60

2102k2.5k9.540.4588.481.606.443.56

3103k1.5k9.690.3028.931.067.012.98

4104k0.5k9.790.2049.420.579.080.90

5104.3k0.2k9.840.1529.680.319.580.40

Tabel 4.2b Hasil simulasi software rangkaian pembagi tegangan dengan bebanRpotensiometer (()

Posisi

Potensio

meterVs

(Volt)


(100 ()Rbeban

(470 ()Rbeban

(2k ()

V1 (V)V2(V)V1(V)V2(V)V1(V)V2(V)

Rmin =

Rmax =

Rtotal =1101k3.5k9.200.7947.312.684.725.27

2102k2.5k9.540.4538.361.636.463.53

3103k1.5k9.680.3118.891.107.682.31

4104k0.5k9.770.2229.520.678.831.16

5104.3k0.2k9.840.1599.650.349.540.45

Tabel 4.2c Hasil pengukuran rangkaian pembagi tegangan dengan bebanRpotensiometer (()

Posisi

Potensio

meterVs

(Volt)


(100 ()Rbeban

(470 ()Rbeban

(2k ()

V1 (V)V2(V)V1(V)V2(V)V1(V)V2(V)

Rmin =

Rmax =

Rtotal =1101k3.5k9.200.8537.182.8604.675.29

2102k2.5k9.610.4408.431.6106.403.61

3103k1.5k9.760.2949.011.0407.702.35

4104k0.5k9.880.1759.590.4658.801.25

5104.3k0.2k10.00.00110.00.0019.510.49

4.7 Analisis Hasil Praktikuma) Contoh Perhitungan.Pada posisi 100 :

R2b = = = = 97,22 V2 = x V

= x 5

= 0,443 vV1 = x V

= x 5

= 4,55 vPada posisi 470 :

R2b = = = = 414,35 V2 = x V

= x 5

= 1,40 vV1 = x V

= x 5 = 3,5 vb) Grafik Perbandingan dari Tabel 4.2 :

OO = Perhitungan | OO = Simulasi | OO = Pengukuran





OO = Perhitungan | OO = Simulasi | OO = Pengukuranc) Grafik Perbandingan dari Tabel 4.1 :






OO = Perhitungan | OO = Simulasi | OO = Pengukurand) Analisa Rangkaian dan Analisa Grafik : Hasil praktikum, perhitungan dan simulasi nilainya saling mendekati atau tidak berbeda jauh, ini menunjukkan bahwa praktikum yang kami lakukan sudah mendekati benar.

Hukum Kirchoff berlaku di rangkaian ini, diamana jika R dipasang seri maka akan jadi pembagi tegangan.

4.8 Kesimpulan

Jika R dipasang seri maka akan menjadi pembagi tegangan.4.9 Referensi Hukum Kirchoff I dan II. Buku Praktikum Rangkaian Listrik.4.10 Lampiran

Laporan Pratik Rangkaian Listrik5

_1427646018.unknown

_1433526878.xlsChart1

000

9.119.29.2

9.549.549.54

9.699.689.68

9.799.779.77

9.849.849.84

Grafik Perbandingan V2 pada Rb 100

Sheet1

1K2K3K4K4.5K

AD9.119.549.699.799.84

DG9.29.549.689.779.84

SERIE9.29.549.689.779.84

FS

FG

DDFG

9.29.119.2

9.549.549.54

9.689.699.68

9.779.799.77

9.849.849.84

_1433527503.xlsChart1

000

9.119.29.2

9.549.549.54

9.699.689.68

9.799.779.77

9.849.849.84


Sheet1

1K2K3K4K4.5K

AD9.119.549.699.799.84

DG9.29.549.689.779.84

SERIE9.29.549.689.779.84

FS

FG

DDFG

9.29.119.2

9.549.549.54

9.689.699.68

9.779.799.77

9.849.849.84

_1433527753.xlsChart1

000

9.119.29.2

9.549.549.54

9.699.689.68

9.799.779.77

9.849.849.84


Sheet1

1K2K3K4K4.5K

AD9.119.549.699.799.84

DG9.29.549.689.779.84

SERIE9.29.549.689.779.84

FS

FG

DDFG

9.29.119.2

9.549.549.54

9.689.699.68

9.779.799.77

9.849.849.84

_1433528072.xlsChart1

000

9.119.29.2

9.549.549.54

9.699.689.68

9.799.779.77

9.849.849.84

Grafik Perbandingan V1 pada Rb 2k

Sheet1

1K2K3K4K4.5K

AD9.119.549.699.799.84

DG9.29.549.689.779.84

SERIE9.29.549.689.779.84

FS

FG

DDFG

9.29.119.2

9.549.549.54

9.689.699.68

9.779.799.77

9.849.849.84

_1433528195.xlsChart1

000

9.119.29.2

9.549.549.54

9.699.689.68

9.799.779.77

9.849.849.84


Sheet1

1K2K3K4K4.5K

AD9.119.549.699.799.84

DG9.29.549.689.779.84

SERIE9.29.549.689.779.84

FS

FG

DDFG

9.29.119.2

9.549.549.54

9.689.699.68

9.779.799.77

9.849.849.84

_1433527887.xlsChart1

000

9.119.29.2

9.549.549.54

9.699.689.68

9.799.779.77

9.849.849.84


Sheet1

1K2K3K4K4.5K

AD9.119.549.699.799.84

DG9.29.549.689.779.84

SERIE9.29.549.689.779.84

FS

FG

DDFG

9.29.119.2

9.549.549.54

9.689.699.68

9.779.799.77

9.849.849.84

_1433527619.xlsChart1

000

9.119.29.2

9.549.549.54

9.699.689.68

9.799.779.77

9.849.849.84


Sheet1

1K2K3K4K4.5K

AD9.119.549.699.799.84

DG9.29.549.689.779.84

SERIE9.29.549.689.779.84

FS

FG

DDFG

9.29.119.2

9.549.549.54

9.689.699.68

9.779.799.77

9.849.849.84

_1433526898.xlsChart1

000

9.119.29.2

9.549.549.54

9.699.689.68

9.799.779.77

9.849.849.84


Sheet1

1K2K3K4K4.5K

AD9.119.549.699.799.84

DG9.29.549.689.779.84

SERIE9.29.549.689.779.84

FS

FG

DDFG

9.29.119.2

9.549.549.54

9.689.699.68

9.779.799.77

9.849.849.84

_1433526257.xlsChart1

000

9.119.29.2

9.549.549.54

9.699.689.68

9.799.779.77

9.849.849.84


Sheet1

1K2K3K4K4.5K

AD9.119.549.699.799.84

DG9.29.549.689.779.84

SERIE9.29.549.689.779.84

FS

FG

DDFG

9.29.119.2

9.549.549.54

9.689.699.68

9.779.799.77

9.849.849.84

_1433526475.xlsChart1

000

9.119.29.2

9.549.549.54

9.699.689.68

9.799.779.77

9.849.849.84


Sheet1

1K2K3K4K4.5K

AD9.119.549.699.799.84

DG9.29.549.689.779.84

SERIE9.29.549.689.779.84

FS

FG

DDFG

9.29.119.2

9.549.549.54

9.689.699.68

9.779.799.77

9.849.849.84

_1433526649.xlsChart1

000

9.119.29.2

9.549.549.54

9.699.689.68

9.799.779.77

9.849.849.84


Sheet1

1K2K3K4K4.5K

AD9.119.549.699.799.84

DG9.29.549.689.779.84

SERIE9.29.549.689.779.84

FS

FG

DDFG

9.29.119.2

9.549.549.54

9.689.699.68

9.779.799.77

9.849.849.84

_1433526026.xlsChart1

000

9.119.29.2

9.549.549.54

9.699.689.68

9.799.779.77

9.849.849.84


Sheet1

1K2K3K4K4.5K

AD9.119.549.699.799.84

DG9.29.549.689.779.84

SERIE9.29.549.689.779.84

FS

FG

DDFG

9.29.119.2

9.549.549.54

9.689.699.68

9.779.799.77

9.849.849.84

_1427645874.unknown

_1427645876.unknown

_1427645877.unknown

_1427645875.unknown

_1427645872.unknown

bab iv

Documents