contoh modul rangkaian listrik dan percobaannya dalam laboratorium

Download Contoh modul rangkaian listrik dan percobaannya dalam laboratorium

Post on 22-Nov-2014

11.120 views

Category:

Engineering

8 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Rangkaian Listrik merupakan mata kuliah wajib di teknik elektro. Modul ini hanya sebagai bahan untuk membantu anda dalam mempermudah mempelajari rangkaian listrik.

TRANSCRIPT

  • 1. PERCOBAAN I HAMBATAN DAN HUKUM OHM 1.1 Tujuan Untuk mempelajari konsep hambatan dan Hukum Ohm. 1.2 Peralatan yang Dibutuhkan Circuit construction deck Multimeter 2 buah 1.3 Referensi Buku Rangkaian Listrik I dan Rangkaian Listrik II oleh William Hayt. 1.4 Pendahuluan Hambatan Dan Hukum Ohm Setiap penghantar mempunyai hambatan. Beberapa penghantar seperti kabel, harus dipilih agar mempunyai nilai hambatan paling rendah. Komponen yang mempunyai kegunaan karena nilai hambatan ( resistansi ) disebut resistor. Resistor banyak dipakai dalam rangkaian listrik dan elektronika untuk mengatur besar arus yang mengalir. Dalam resistor energi listrik diubah menjadi energi panas. Hubungan antara tegangan, arus dan hambatan dalam rangkaian dinyatakan oleh persamaan : V = I * R Persamaan di atas dikenal sebagai Hukum Ohm.
  • 2. 1.5 Prosedur Percobaan Hambatan Dan Hukum Ohm 1. Buat rangkaian seperti pada gambar! Gambar 1.1 Rankaian V, R dan Lampu Beri nilai hambatan pada rangkaian di atas sebesar 1K ohm! Ubahlah tegangan DC variable pada nol dan nyalakan power supply! Naikkan nilai tegangan sampai voltmeter membaca nilai 10V dan perhatikan tingkat keterangan lampu! 2. Ulangi langkah kedua dengan nilai hambatan diubah menjadi 10K Ohm! Periksalah kondisi lampu! 3. Buatlah rangkaian seperti pada gambar! Gambar 1.2 Rangkaian V dan R Set nilai tegangan pada 0V! Secara bertahap naikkan nilai tegangan sebesar 2 V secara bertahap sampai mencapai 10V! Dan catatlah nilai arus yang mengalir setiap perubahan nilai tegangan.
  • 3. 1.6 Data Hasil Percobaan Tabel 1.1 Data Hasil Percobaan R1K dan R10K terhadap V Besar Tegangan ( V ) Besar Arus ( A ) R= 1K Besar Arus ( A ) R= 10K 2 4 6 8 10 Gantilah hambatan dengan 10 kOhm dan ulangi langkah 4-5. 1.7 Analisa Data 1.8 Analisa Perhitungan 1.9 Data Hasil Perhitungan Tabel 1.2 Data Hasil Perhitungan R1K dan R10K terhadap V Besar Tegangan ( V ) Besar Arus ( A ) R= 1K Besar Arus ( A ) R= 10K 2 4 6 8 10 1.10Grafik 1.11Kesimpulan
  • 4. PERCOBAAN II HUKUM KIRCHOFF 2.1 Tujuan Untuk mempelajari konsep hambatan dan HukumKirchoff. 2.2 Peralatan yang Dibutuhkan Circuit construction deck Multimeter 2 buah 2.3 Referensi Buku RangkaianListrik I dan RangkaianListrik II oleh William Hyat. 2.4 Pendahuluan Hukum Kirchoff Hubungan antara jumlah dari tegangan yang melintasi suatu loop tertutup dan jumlah arus pada suatu node dapat dijelaskan dengan Hukum Kirchhoof. Hukum Kirchhoof ditemukan oleh Gustav Robert Kirchhooff pada 1840. Hukum Kirchhoof I disebut Hukum Kirchhoof Tegangan (KVL). Menyatakan bahwa pada loop tertutup jumlah dari semua tegangan adalah nol. Secaramatematis : V= 0 Sedangkan Hukum Kirchooff kedua, Hukum Kirchooff Arus ( KCL ). Menyatakan bahwa jumlah aljabar arus pada suatu node adalah nol. Secarasistematis : arusmasuk = aruskeluar i = 0
  • 5. 2.5 Prosedur Percobaan Hukum Kirchoff Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah! Gambar 2.1 Rangkaian Hukum Kirchoff Set-lah nilai tegangan supply pada 12 V! Dengan menggunakan voltmeter ukurlah nilai tegangan pada R1! Perhatikan polaritas dari tegangan. Ukurlah nilai tegangan pada resistor yang lain! Catatlah pada tabel 1.2! Dengan menggunakan amperemeter ukurlah nilai arus yang mengalir pada R1! Dengan cara yang sama ukurlah nilai arus yang mengalir pada R2, R3, R4, dan R5! Catatlah hasil yang didapat pada table 1.3! 2.6 Data Hasil Percobaan Table 2.1 Data Hasil Percobaan R, VR, dan I terhadap 12V Hambatan () BesarTegangan ( V ) BesarArus (A) R1 R2 R3 R4 R5
  • 6. Tabel 2.2 Data Hasil Percobaan VR terhadap V E VR1 VR2 VR3 VR4 VR5 2 4 6 8 10 2.7 Analisa Data 2.8 Analisa Perhitungan 2.9 Data Hasil Perhitungan Table 2.1 Data Hasil Perhitungan R, VR, dan I terhadap 12V Hambatan () BesarTegangan ( V ) BesarArus (A) R1 R2 R3 R4 R5 Tabel 2.2 Data Hasil Perhitungan VR terhadap V E VR1 VR2 VR3 VR4 VR5 2 4 6 8 10 2.10Kesimpulan
  • 7. PERCOBAAN III RANGKAIAN SERI PARALEL 3.1 Tujuan Untuk mempelajari hubungan resisitor seri dan pararel dalam rangkaian. 3.2 Peralatan yang Dibutuhkan Circuit construction deck Multimeter 2 buah 3.3 Referensi Buku Rangkaian Listrik I dan RangkaianListrik II oleh William Hyat 3.4 Pendahuluan 3.4.1 Tahanan Seri Beberapa tahanan disusun bila tahanan tersebut membentuk suatu rantai antara dua terminal dan suatu gabungan cabang Gambar 3.1 Rangkaian Seri Gambar 3.2 Rangkaian Req V = V1+V2+.+Vn = I.R1+ I.R2+..+I.Rn = I.Rtotal Dimana : V = Tegangan sumber (volt) V1,V2,Vn = Tegangan pada masing-masing tahanan R nR 2R 1 A B A B R e q
  • 8. I = Arus 3.4.2 Tahanan Parallel Beberapa tahanan disusun secara parallel, bila setiap tahanan dihubungkan langsung antara dua terminal dari satu gabungan cabang. Gambar 3.3 Rangkaian Paralel Itotal = I1+I2+..+In = V/R1+V/R2++V/Rn = V/Rtotal Rparalel = 1/Rtotal=1/R1+1/R2+....+1/Rn 3.5 Prosedur Percobaan Resistor Seri Dan Pararel Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah! Gambar 3.4 Rangkaian Seri Hidupkan power supply dan set nilai tegangan pada 2 V! Ukurlah nilai arus yang mengalir! Ubahlah nilai tegangan dari 4 V, 6 V, 8 V, dan 10V kemudian ukurlah nilai arus yang mengalir! Catatlah pada table 1.4! Buatlah rangkaian seperti gambar di bawah! R 2R 1E I n R n I 1 I 2
  • 9. Gambar 1.5 Rangkian Paralel Hidupkan power supply dan ukurlah arus yang mengalir pada nilai tegangan 2 V, 4 V, 6 V, 8 V dan 10 V! Catatlah nilai pada table 1.5! 3.6 Data Hasil Percobaan Tabel 3.1Data Hasil Percobaan I, R, dan VR terhadap V BesarTegangan ( V ) BesarArus ( A ) R total ( V/I ) VR1 VR2 VR3 VR4 2 2110 4 2110 6 2110 8 2110 10 2110 Tabel 3.2 Data Hasil Percobaan I1, I2, Itotal, dan Rtotal terhadap V BesarTegangan ( V ) Besar Arus I1 (mA) Besar Arus I2 (mA) BesarArus Total (mA) R total ( V/I ) 2 87,18 4 87,18 6 87,18 8 87,18 10 87,18 3.7 Analisa Data 3.8 Analisa Perhitungan 680 100
  • 10. 3.9 Data Hasil Perhitungan Tabel 3.1Data Hasil Perhitungan I, R, dan VR terhadap V BesarTegangan ( V ) BesarArus ( A ) R total ( V/I ) VR1 VR2 VR3 VR4 2 4 6 8 10 Tabel 3.2 Data Hasil Perhitungan I1, I2, Itotal, dan Rtotal terhadap V BesarTegangan ( V ) Besar Arus I1 (mA) Besar Arus I2 (mA) Besar Arus Total (mA) R total ( V/I ) 2 4 6 8 10 3.10 Kesimpulan
  • 11. PERCOBAAN IV TEOREMA SUPERPOSISI 4.1 Tujuan Untuk mempelajari efek dari penggunaan lebih dari satu sumber tegangan dalam rangkaian. 4.2 Peralatan yang Dibutuhkan Circuit construction deck Multimeter 2 buah 4.3 Referensi Buku Rangkaian Listrik I dan Rangkaian Listrik II oleh William Hayt. 4.4 Pendahuluan Teorema superposisi menyatakan bahwa dalam suatu rangkaian yang memiliki lebih dari suatu sumber tegangan maka jumlah arus yang mengalir pada sutu cabang adalah sama dengan jumlah arus yang mengalir pada cabang tersebut apabila sumber tegangan yang aktif hanya satu. Teorema superposisi sering digunakan pada analisis dari rangkaian listrik dan elektronika. Dengan menggunakan teorema superposisi maka perhitungan akan menjadi lebih mudah.
  • 12. 4.5 Prosedur Percobaan Teorema Superposisi Buatlah rangkaian seperti pada gambar! Gambar 4.1 Rangkaian Superposisi dengan 2 Sumber Tegangan Hidupkan power supply dan set DC variable power supply pada nilai 12 V dan 10 V! Ukur nilai arus pada masing-masing cabang dengan menggunakan amperemeter pada skala 0-10 mA! Catatlah nilai arus yang mengalir pada I1, I2, I3! Perhatikan besar dan arah arus! Sekarang putuskan sumber tegangan +12 V (short circuit) dan sambungkan resistor R3 dan R5! Catat arus pada I`1, I`2, I`3! Gambar 4.2 Rangkaian Superposisi dengan Sumber Tegangan 10V 12V10V 10V 0V
  • 13. Hubungkan kembali sumber tegangan +15 V, dan putuskan sumber tegangan +12V (short circuit), hubungkan R3 dan R3! Catatlah nilai arus I``1 , I``2 dan I``3 pada table 1.6! Gambar 4.3 Rangkaian Superposisi dengan Sumber Tegangan 12V 4.6 Data Hasil Percobaan Tabel 4.1 Data Hasil Percobaan Teorema Superposisi Sumber Tegangan Hasil Pengukuran Tegangan Drop (Volt) Arus yang Mengalir (mA) E1 E2 VR1 VR2 VR3 VR4 VR5 I1 I2 I3 0 0 0 12 10 0 10 12 4.7 Analisa Data 4.8 Analisa Perhitungan 4.9 Data Hasil Perhitungan Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan Teorema Superposisi Sumber Tegangan Hasil Pengukuran Tegangan Drop (Volt) Arus yang Mengalir (mA) E1 E2 VR1 VR2 VR3 VR4 VR5