LAPORAN PRAKTIKUM

KELISTRIKAN PERTANIAN

(Rangkaian Kapasitif dan Induktif)

Oleh :

Kelompok : 1 (Satu) / Shift 1

Hari, Tanggal Praktikum : Senin, 22 September 2014

Nama : Yosua Andreas

NPM : 240110120062

Asisten : 1. Frans Jeckson

2. David Septian

3. Rahmad Daniagam

4. Faldi Azmi

5. Wahyuning Liyana Dewi

LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN ELEKTRONIKA

TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2014

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada suatu rangakaian listrik AC, terdapat komponen-komponen seperti

resistor, induktor maupun kapasitor. Arus listrik AC merupakan arus listrik bolak-

balik. Pada jaringan listrik AC arus listrik yang berbalik, cenderung untuk

terkonsentrasi pada permukaan, akibatnya terjadi peningkatan resistansi pada

bahan konduktor, dibandingkan dengan jaringan DC.

Resistansi AC disebabkan oleh adanya reaktansi. Resistansi AC ini akan

menghambat suatu arus listrik. Adapun dua jenis reaktansi, yaitu induktif

reaktansi dan kapasitif reaktansi. Induktif reaktansi disebabkan oleh adanya

medan magnet pada peralatan listrik, baik magnet permanen maupun non

permanen. Pada bangunan, terutama bangunan industri, jaringan listrik lebih

banyak mengandung reaktansi induktif. Sedangkan kapasitif reaktansi disebabkan

oleh adanya kapasitansi pada peralatan listrik , seperti insulansi pada kabel dan

peralatan. Pada umumnya kapasitif reaktansi pada bangunan relatif kecil.

Pada jaringan AC, besarnya arus dan tegangan bervariasi seperti halnya

gelombang sinus. Untuk menggambarkannya, dibandingkan dengan jaringan DC

sebagai referensi yang besarnya adalah 0.707 kali jaringan DC (nilai rms AC).

Komponen arus listrik AC ini sangat penting dalam rangkaian listrik. Masing-

masing komponen memilki fungsinya masing-masing. Oleh karena itu, penting

untuk dipelajari bagaimana penggunaan rangkaian listrik AC dalam suatu industri

pertanian.

1.2 Tujuan Praktikum

Tujuan dilakukannya praktikum ini adalah :

1. Mahasiswa mengenal rangkaian listrik AC

2. Mahasiswa mengetahui fungsi dan cara pemakaian audio generator

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Resistor dan Simbol Resistor

Resistor merupakan komponen elektronika yang berfungsi untuk

membatasi arus listrik dan juga digunakan sebagai pembagi tegangan listrik, atau

resistor dapat dikatakan juga sebagai penentu besarnya suatu arus dan tegangan

listrik pada suatu rangkaian elektronika.

Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa resistor berfungsi untuk menahan arus

listrik sehingga setiap resistor memiliki nilai tahanan (resistansi) tertentu. Satuan

besarnya nilai tahanan suatu resistor adalah Ohm (Ω). Ohm diambil dari seseorang

bernama Georg Simon Ohm yang berkebangsaan Jerman, dimana dia adalah

fisikawan penemu hubungan antara arus, tegangan dan tahanan pada suatu

rangkaian listrik yang kemudian dikenal sebagai hukum Ohm.

2.1.1 Simbol Resistor

Simbol resistor pada suatu rangkaian elektronika pada umumnya dibagi

menjadi dua jenis yaitu simbol Amerika dan simbol Eropa.

Simbol Eropa ditunjukkan oleh R1 sedangkan R2 merupakan simbol Amerika.

Kedua simbol tersebut bukan merupakan bentuk asli resistor tetapi simbol tersebut

digunakan untuk menggambarkan resistor pada rangkaian elektronika.

Kode Resistor

Nilai tahanan pada suatu resistor ditampilkan pada badan resistor dan berupa

kode, pada umumnya kode tersebut terbagi atas dua macam yaitu kode warna dan

kode angka. Kode warna ini berbentuk seperti cincin yang melingkari badan

resistor.

Pada cincin 1 (warna hitam) merupakan digit pertama, cincin 2 (warna coklat)

merupakan digit kedua, cincin 3 (warna merah) merupakan faktor pengali, dan

cincin 4 (warna emas) merupakan toleransi. Setiap warna pada cincin memiliki

nilai yang berbeda.

Contoh

Cincin 1 (coklat) = digit pertama / nilai = 1

Cincin 2 (ungu) = digit kedua / nilai = 7

Cincin 3 (merah) = faktor pengali = x 102

Cincin 4 (emas) = toleransi = ± 5%

Jadi nilai resistor tersebut adalah:

= 17 x 100 dengan toleransi ± 5%

= 1700Ω dengan toleransi ± 5%

Nilai toleransi pada resistor merupakan kualitas dari resistor itu sendiri,

walaupun resistor memiliki nilai tahanan yang tetap, tetapi pada kenyataannya

nilai tahanan ini dapat berubah jika terpengaruh oleh faktor eksternal misalnya

adalah suhu (temperatur). Besarnya perubahan terhadap suhu tersebut tergantung

dari nilai toleransi yang tertera pada cincin ke empat pada badan resistor.

Contoh: dari hasil perhitungan nilai tahanan tersebut diatas diperoleh hasil 1700Ω

dengan toleransi ± 5%, maka rentang nilai minimum dan maksimum resistor

tersebut adalah:

Rentang nilai minimum dan maksimum resistor

1700Ω x 5% = 85Ω

Nilai minimum = 1700Ω - 85Ω = 1615Ω

Nilai maksimum = 1700Ω + 85Ω = 1785Ω

Jadi rentang nilai tahanan dari resistor tersebut jika terjadi perubahan suhu

adalah 1615Ω-1785Ω. Semakin kecil nilai toleransi maka semakin kecil pula

rentang-nya perubahan nilai tahanan suatu resistor, atau dengan kata lain semakin

kecil nilai toleransi semakin baik pula kualitas resistor tersebut.

Untuk kode angka cara pembacaannya hampir sama sama dengan kode warna

hanya tampilannya langsung berupa angka.

Contoh

Suatu resistor di badannya terdapat kode angka 471.

Maka 4 merupakan digit pertama, 7 merupakan digit kedua, dan 1

merupakan faktor pengali.

Sehingga nilai resistor tersebut 47 x 101 = 470Ω.

2.1.2 Disipasi Panas Pada resistor

Jika suatu arus listrik yang melewati resistor meningkat, maka akan

dihasilkan panas dan jika arus tersebut terus meningkat hingga melewati batas

maksimum maka resistor akan rusak. Untuk mencegah hal tersebut, selain

memiliki nilai tahanan dan toleransi, resistor juga memiliki nilai disipasi dalam

Watt.

Biasanya nilai disipasi pada resistor adalah 1/16W, 1/8W, 1/4W, 1/2W,

1W, 2W, 5W, dan seterusnya. Nilai disipasi pada resistor berguna agar sebuah

resistor dapat bertahan dari panas, pada kondisi arus listrik maksimum yang

melewatinya. Semakin besar nilai disipasinya semakin besar ukuran resistor-nya.

Dimana:

P adalah daya dalam Watt (W)

V adalah tegangan dalam Volt (V)

I adalah arus listrik dalam Ampere (A)

R adalah tahanan resistor dalam Ohm (Ω

P = V2 / R = 122 / 47 = 144 / 47 = 3,1 Watt

Resistor akan terdisipasi panas sebesar 3,1 Watt, jadi hendaknya pada

rangkaian tersebut digunakan resistor dengan nilai disipasi diatas 3,1 Watt (misal

5W) untuk menghindari kerusakan pada resistor.

Resistor Nonlinier

Resistor yang sudah dijelaskan sebelumnya merupakan resistor linier atau

resistor yang memiliki nilai tahanan yang tetap, walaupun dijelaskan juga

sebelumnya bahwa nilai tahanan resistor berubah-ubah terhadap temperatur tetapi

perubahan tersebut tidaklah terlalu besar.

Pada resistor nonlinier nilai tahanan-nya dibuat dapat berubah-ubah sesuai

kebutuhan, jenis resistor ini antara lain Potensiometer (resistor variabel), Negative

Temperature Co-eficient (NTC), Positive Temperature Co-efficient (PTC), dan

Light Depending Resistor (LDR).

2.1.3 Potensiometer

Resistor ini memiliki tuas putar atau geser yang berfungsi untuk merubah

nilai tahanan-nya. Biasanya potensiomenter digunakan pada tombol pengatur

volume, bass, treble, dan equalizer pada perangkat audio seperti amplifier dan

mini compo.

Simbol untuk potensiometer ditunjukkan pada gambar sebelah kiri, sedangkan di

sebelah kanan merupakan gambar potensiometer sebenarnya.

2.1.4 NTC dan PTC

Kedua jenis resistor ini merupakan jenis resistor nonlinier yang nilai

tahanan-nya tergantung dari temperatur atau suhu. Pada NTC (Negative

Temperature Co-efficient) nilai tahanan-nya akan berkurang jika temperaturnya

naik, sedangkan PTC (Positive Temperature Co-efficient) nilai tahanan-nya akan

bertambah seiring dengan naiknya temperatur.

2.1.5 LDR

LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor nonlinier yang nilai

tahanan-nya berubah-ubah terhadap perubahan cahaya.

2.2 Pengertian, Jenis, Fungsi Kapasitor

Kapasitor atau kondensator adalah komponen listrik yang memiliki

kemampuan untuk menyimpan muatan listrik. Dari pengertian ini, dapat kita lihat

fungsi kapasitor yakni untuk menyimpan muatan listrik. Pada prinsipnya,

kapasitor terdiri atas dua permukaan konduktor yang dipisahkan oleh suatu bahan

isolator sehingga kedua permukaan konduktor tersebut memiliki kemampuan

untuk menyimpan muatan listrik.

Lambang Kapasitor

Sekarang ini, ada tiga jenis kapasitor yang banyak digunakan dalam rangkaian

listrik, yaitu:

Kapasitor kertas. Kertas pada kapasitor ini berfungsi sebagai penyekat di

antara kedua pelat logam.

Kapasitor variabel. Kapasitor ini digunakan dalam rangkaian penala pada

pesawat radio.

Kapasitor elektrolit (elco). Kapasitor jenis ini memiliki kapasitansi paling

tinggi, yaitu sampai dengan 100.000 pF.

Kapasitor

Kemampuan kapasitor untuk memperoleh dan menyimpan muatan listrik disebut

kapasitas kapasitor atau kapasitansi. Satuan kapasitas kapasitor adalah farad (F).

Kapasitas suatu kapasitor didefinisikan sebagai perbandingan tetap antara muatan

(q) yang tersimpan dalam kapasitor dan beda potensial antara kedua pelat

konduktornya (V). Secara matematis, persamaan kapasitas kapasitor dirumuskan:

C = q / v

Dimana; C = kapasitas kapasitor (Farad), q = muatan yang tersimpan dalam

kapasitor (Coulomb), dan V = beda potensial antara kedua pelat konduktor (Volt).

Salah satu jenis kapasitor adalah kapasitor keping sejajar. Kapasitor ini

terdiri dari dua buah keping metal sejajar yang dipisahkan oleh isolator yang

disebut dielektrik. Jika kapasitor ini dihubungkan ke baterai, kapasitor terisi

hingga beda potensial antara kedua terminalnya sama dengan tegangan baterai.

Jika baterai dicabut, muatan-muatan listrik akan habis dalam waktu yang sangat

lama, kecuali jika sebuah konduktor dihubungkan pada kedua terminal kapasitor.

Fungsi kapasitor dalam suatu rangkaian listrik, yaitu:

Untuk menyimpan muatan dan energi listrik.

Untuk memilih frekuensi pemancar pada pesawat radio.

Sebagai perata tegangan dalam catu daya (power supply).

Untuk menghilangkan percikan apai pada sistem pengapian mobil.

2.3 Generator Frekuensi Audio

Generator Frekuensi Audio adalah alat tes elektronik yang berfungsi

sebagai pembangkit sinyal atau gelombang listrik. Bentuk gelombang pada

umumnya terdiri dari tiga jenis, yaitu sinusoida, persegi, dan segitiga. Dengan

generator frekuensi audio ini seorang teknisi dapat melakukan pengetesan suatu

alat yang akan dites (devices under test). Dari analisis terhadap hasil berbagai

bentuk gelombang respons alat tersebut, akan dapat diketahui ketepatan

karakteristik sesuai dengan ketentuan yang dikehendaki.

Adapun kegunaan dari Generator Frekuensi Audio adalah.

Sebagai pembangkit gelombang listrik sinusoidal, segitiga, dan kotak.

Untuk memahami bentuk dan pola gelombang listrik.

Sebagai acuan untuk menyelidiki rangkaian yang kurang baik dari suatu

rangkaian/sirkuit listrik atau elektronika

Dapat digunakan sebagai sumber tegangan/arus AC untuk percobaan

rangkaian penguatan transistor.

Selain kegunaan di atas, Generator Frekuensi Audio juga dapat digunakan sebagai

media pembelajaran, yakni. sebagai alat yang pendukung pada kegiatan percobaan

siswa dalam hal:

mengenali bentuk gelombang sinus dan kotak;

mempelajari cara mengukur periode dan frekuensi gelombang;

sebagai sumber bunyi;

memperkenalkan perpaduan gelombang bunyi;

Generator Frekuensi audio mempunyai rangkaian jembatan wein sebagai

rangkaiannya. Jembatan Wien terdiri dari 2 pembagi tegangan, yaitu: Rangkaian

Wien (R1, C1, R3, C3) dan sebuah rangkaian resistor murni R2 dan R4. Dalam

penggunaan normal kesetimbangan jembatan DV’ = Vo – Vo’ = DV’ = 0, yaitu

bila Vo = Vo’ se-fase dan se-magnetudo. Kedua kondisi tersebut harus dipenuhi

secara serentak dengan menyetimbangkan jembatan AC.

Untuk mendapatkan kondisi setimbang, pertama tegangan keluaran Vo’ dari

pembagi potensial bersifat resistif selalu sefasa dengan tegangan masukan V i’.

Kondisi sefasa ini dicapai jika w = wo’ (fasa setimbang). Nilai wo dinyatakan

dengan oleh persamaan.

Dalam sebuah jembatan praktis, kapasitor Cl dan C3 adalah kapasitor tetap dan

resistor R1 dan R3 adalah resistor variabel yang dikontrol oleh sebuah poros

bersama. Dengan menetapkan R2 = 2R4, maka jembatan dapat digunakan sebagai

alat pengukur frekuensi yang disetimbangkan oleh suatu pengontrol tunggal.

Pengontrol ini dapat dikalibrasi langsung dalam frekuensi.

Sinyal masukan (Vi) dari sumber yang dipilih dengan frekuensi (f) tertentu

dilewatkan pada jembatan dan arus akan terbagi pada masing-masing lengan.

Dengan memilih nilai-nilai resistor dan kapasitor tertentu sehingga R1 = R2 = R

dan C1 = C2 = C sehingga diperoleh frekuensi sebesar:

f = 1/2RC

Dari frekuensi inilah dihasilkan gelombang sinusoidal.

Akan tetapi, dewasa ini telah dilakukan penyesuaian sehingga generator bisa

menghasilkan tak hanya gelombang sinus, tapi juga gelombang segitiga, dan

kotak.

Pada umumnya frekuensi yang dibangkitkan dapat divariasi dengan

mengatur kapasitor dalam rangkaian LC atau RC. Dalam instrumen ini frekuensi

dikendalikan oleh variasi arus yang mengemudikan integrator. Generator audio

memberikan keluaran berbentuk gelombang sinus, segitiga dan kotak dengan

jangkauan frekuensi dari 20 Hertz sampai 20 kilo Hertz. Frekuensi terkendali

tegangan (frequency controlled voltage) mengatur dua sumber arus Upper dan

Lower Constant Current Source. Upper Constant Current Source mensuplai arus

tetap ke integrator yang menghasilkan tegangan output naik secara linier terhadap

waktu, menurut persamaan berikut :

Voutput = -1/C ∫ idt

Kenaikan dan penurunan arus akan mengakibatkan naik atau turunnya

slope tegangan output, yang akan mengatur besarnya frekuensi. Tegangan

komparator akan mengubah keadaan ke level maksimum tegangan output

integrator yang telah ditetapkan. Perubahan ini akan memutus sumber arus

konstan Upper beralih ke Lower constant current source

Sumber arus konstan Lower akan mencatu arus balik ke integrator,

sehingga tegangan output turun secara linier terhadap waktu. Bila output

mencapai batas minimum yang ditetapkan, maka tegangan komparator akan

berubah keadaan dan menyambung ke Upper constant current source, demikian

seterusnya kembali seperti semula. Dengan demikian terjadilah siklus yang terus

menerus.Tegangan output integrator adalah bentuk gelombang segitiga yang besar

frekuensinya tergantung pada besar kecil arus yang dicatu oleh kedua sumber arus

konstan Upper dan Lower.

Keluaran komparator memberikan tegangan gelombang kotak (SQUARE) dengan

duty cycle 50%. Rangkaian diode resistance mengatur slope dari gelombang

segitiga (TRIANGLE) sehingga amplitudonya berubah menghasilkan gelombang

SINUS dengan distorsi kurang dari 1 %.

Jenis konektor yang dipakai tergantung frekuensi kerjanya. Kebanyakan

generator audio generasi terbaru frekuensi kerjanya sampai 20MHz memakai

konektor jenis-BNC, dengan terminasi 50 ~ 75 Ω.

Generator frekuensi audio seperti lazimnya kebanyakan generator sinyal,

terdapat juga bagian attenuator, beberapa jenis gelombang modulasi output, dan

memiliki fasilitas frekuensi gelombang sapuan yang memberi kemampuan untuk

pengetesan respons frekuensi dari rangkaian elektronik yang diberikan. Beberapa

generator audio dilengkapi kemampuan membangkitkan sinyal derau putih (pink

noise).

- Instrumen ini menghasilkan gelombang-gelombang : sinus, segitiga, dan persegi

dengan rangkuman frekuensi dari 0,5 Hz sampai 11 KHz.

- Jaringan pengontrol frekuensi diatur oleh cakera frekuensi pada panel depan

instrumen atau oleh sebuah tegangan pengontrol yang dimasukkan dari luar.

Tegangan pengontrol frekuensi mengatur dua sumber arus.

- Sumber arus atas mensuplai arus yang konstan ke integrator segitiga yang

tegangan keluarannya bertambah secara linier terhadap waktu. Tegangan

keluaran diberikan oleh hubungan :

eout = - 1/C ∫ i dt …………………… ( * )

- Suatu pertambahan atau penurunan arus yang disuplai dari sumber arus atas akan

memperbesar atau memperkecil kemiringan tegangan keluaran. Multivibrator

tegangan berubah keadaan pada suatu level yang telah ditentu-kan sebelumnya

pada kemiringan tegangan keluaran integrator yang positif. Perubahan keadaan

ini akan menghentikan penyaluran arus atas menuju integrator dan

menghubungkan suplai arus bawah.

-Sumber arus bawah mensuplai suatu arus balik menuju integrator, sehingga

keluarannya berkurang secara linier terhadap waktu. Jika tegangan keluaran

mencapai suatu level yang telah ditentukan lebih dahulu dengan kemiringan

bentuk gelombang keluaran yang negatif, pembanding tegangan sekali lagi.

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

1. Audio generator

2. Breadboard

3. Kabel penghubung

4. Multimeter

3.1.2 Bahan

1. Resistor 47 Ohm

2. Kapasitor 5,6 μF dan 1 μF

3. Induktor 0,5 mH dan 1 mH

3.2 Prosedur Praktikum

3.2.1 Rangkaian RC Seri

1. Memasang komponen R = 47 ohm dan C = 5,6 μF secara seri seperti pada

gambar 1 (pada modul) rangkaian RC seri.

2. Menyiapkan signal generator dengan keluaran sekitar 2 volt dan frekuensi

500Hz (sebagai sumber tegangan sinusoidal) dan hubungkan dengan

rangkaian RC seri).

3. Mengukur tegangan pada R, C dan pada RC seri dengan multimeter

tegangan AC.

4. Mengubah frekuensi 1000 Hz dan ulangi langkah 1 sampai 3.

5. Mengulangi percobaan di atas dengan memakai komponen R = 47 ohm

dan C = 1 μF.

3.2.2 Rangakaian RL seri

1.Memasang komponen R = 47 ohm dan L = 0.5 mH secara seri

2.Menyiapkan signal generator dengan keluaran sekitar 2 volt dan frekuensi

500Hz (sebagai sumber tegangan sinusoidal) dan hubungkan dengan

rangkaian RC seri).

3.Mengukur tegagnan pada R, C dan pada RC seri dengan multimeter

tegangan AC.

4.Mengubah frekuensi 1000 Hz dan ulangi langkah 1 sampai 3.

5.Mengulangi percobaan di atas dengan memakain komponen R = 47ohm dan

L = 0,5 mH.

BAB IV

HASIL PERCOBAAN

4.1 Hasil

4.1.1 Rangkaian RC Seri

Tabel 1. Rangkaian RC Seri dengan Frekuensi 500 Hz

R (Ohm)

C (μF)

VR

(Volt)VC

(Volt)Vs = VRC

(Volt)Z (Ohm) I (A) Ө (°) Peff (watt)

47 5,6 0,6 1,2 1,3 73,75 0,0176 63,434 5,28 x 10-3

47 1 0,2 0,8 0,8 321,76 2,48 x 10-3 75,963 2,48 x 10-4

Perhitungan :

a. R 47 Ohm dan 5,6 μF

Xc = 1/ωc

= 1

2 πfC

= 1

2 π 500 .(5,6 x10−6)

= 56,8410511 F

Z = R2 + Xc2

= √472+56,842

= 73,75571225 Ohm

I = Vs/Z

= 1,3

73,75

= 0,0176 A

tan Ө = VC/ VR

= tan-1 1,2/0,6

tan = 63,43494882°

Pmaks = VR . IPmaks = 0,6 . 0,0176

= 0,01057545207 WattPeff = 0,5 VR . IPeff = 0,5 . 0,6 . 0,0176

= 5,28 x 10-3 Watt

Diagram Fasor

b. R 47 Ohm dan 1 μF

Xc = 1/ωc

= 1

2 πfC

= 1

2 π 500 .(1 x 10−6)

= 318,3098862 F

Z = R2 + Xc2

= √472+318,3092

= 321,7610661 Ohm

I = Vs/Z

= 0,8

321,7610661

= 2,486316973 x 10-3 A

tan Ө = VC/ VR

= tan-1 0,8/0,2

tan = 75,96375653°

Pmaks = VR . IPmaks = 0,2 . 2,486316973 x 10-3

= 4,972633946 x 10-4 WattPeff = 0,5 VR . IPeff = 0,5 . 0,2 . 2,486316973 x 10-3

= 2,486316973 x 10-4 WattDiagram Fasor

0,6 1,3

63,43o1,2

75,96o0,8

0,2 0,8

Tabel 2. Rangkaian RC Seri dengan Frekuensi 1000 Hz

R (Ohm)

C (μF)

VR

(Volt)VC

(Volt)Vs = VRC

(Volt)Z (Ohm) I (A) Ө (°) Peff (watt)

47 5,6 0,1 0,6 0,6 54,924 0,0109 80,53 5,46 x 10-4

47 1 0,1 0,2 0,2 73,755712251,205 x 10-3 63,434 6,025 x 10-5

Perhitungan :

a. R 47 Ohm dan 5,6 μF

Xc = 1/ωc

= 1

2 πfC

= 1

2 π 1000 .(5,6 x10−6)

= 28,42052555 F

Z = R2 + Xc2

= √472+28,422

= 54,92473279 Ohm

I = Vs/Z

= 0,6

54,92

= 0,0109240404 A

tan Ө = VC/ VR

= tan-1 0,6/0,1

tan = 80,53767779°

Pmaks = VR . IPmaks = 0,1 . 0,0109

= 1,09240404 x 10-3 WattPeff = 0,5 VR . IPeff = 0,5 . 0,1 . 0,0109

= 5,4620202 x 10-4 WattDiagram Fasor

0,60,1

80,53o0,6

b. R 47 Ohm dan 1 μF

Xc = 1/ωc

= 1

2 πfC

= 1

2 π 1000 .(1 x 10−6)

= 159,1549431 F

Z = R2 + Xc2

= √472+159,1542

= 165,9496789 Ohm

I = Vs/Z

= 0,2

165,94

= 1,205184616 x 10-3 A

tan Ө = VC/ VR

= tan-1 0,2/0,1

tan = 63,43494882°

Pmaks = VR . IPmaks = 0,1 . 1,205 x 10-3

= 1,205 x 10-4 WattPeff = 0,5 VR . IPeff = 0,5 . 0,1 . 1,205 x 10-3

= 6,025 x 10-5 WattDiagram Fasor

4.1.2. Rangkaian RL Seri

Tabel 3. Rangkaian RL Seri dengan Frekuensi 500 Hz

R (Ω)L

(mF)VR (V) VL(V)

VS = VRL (V)

Z (Ω) I (A) ϴ(o) Peff(watt)

47 0,5 0,1 0,4 2 940 0,002111,09

5 1,0638 x 10-4

63,43o0,26

0,16

0,2

47 1 0,1 0,3 2 940 0,0021 8,43 1,0638 x 10-4

Perhitungan

a. R 47 Ohm dan 0,5 mF

XL = ωL

= 2 πfL

= 2 Π 500 . (0,5 x 10-3)

= 1,570796327 F

Cari nilai r :

Vs/Z = VR/R

Vs√¿¿¿

= VR/R

Vs . R/ VR = √¿¿

2 . 47/0,1 = √(47+r )2+1,5702

9402 = (47 + r)2 + (1,570)2

√883597,5326 = (47 + r)

r = 939,9986876 – 47

= 892,9986876 Ohm

Cari nilai Vr :

Vr + VR = √Vs2+Vl2

Vr = √Vs2+Vl2 - VR

= √22+0,42 - 0,1

= 1,939607805 Volt

Z = (R + r)2 + XL2

= √(47+892,998)2+1,5702

= 940 Ohm

I = Vs/Z

= 2

940

= 2,127659574 x 10-3 A

tan Ө = VL/( VR + Vr ) = XC/R

ϴ = 0,4/(0,1 + 1,939)tan = 11,09580329°

Pmaks = VR . IPmaks = 0,1 . 2,127659574 x 10-3

= 2,127 x 10-4 WattPeff = 0,5 VR . IPeff = 0,5 . 0,1 . 2,127659574 x 10-3

= 1,0638 x 10-4 Watt

Diagram Fasor

b. R 47 Ohm dan 1 mF

XL = ωL

= 2 πfL

= 2 Π 500 . (1 x 10-3)

= 3,141592654 F

Cari nilai r :

Vs/Z = VR/R

Vs√¿¿¿

= VR/R

Vs . R/ VR = √¿¿

2 . 47/0,1 = √(47+r )2+3,142

9402 = (47 + r)2 + (3,14)2

√883590,1304 = (47 + r)

r = 939,9947502 – 47

= 892,9947502 Ohm

Cari nilai Vr :

Vr + VR = √Vs2+Vl2

Vr = √Vs2+Vl2 - VR

= √22+0,32 - 0,1

= 1,922374842 Volt

0,1

0,42

11,095

Z = (R + r)2 + XL2

= √(47+892,994 )2+3,142

= 940 Ohm

I = Vs/Z

= 2

940

= 2,127659574 x 10-3 A

tan Ө = VL/( VR + Vr ) = XC/R

ϴ = 0,3/(0,1 + 1,922)tan = 8,437750338°

Pmaks = VR . IPmaks = 0,1 . 0,00212

= 2,127 x 10-4 WattPeff = 0,5 VR . IPeff = 0,5 . 0,1 . 0,00121

= 1,0638 x 10-4 WattDiagram Fasor

0,1

0,32

8,43

BAB V

PEMBAHASAN

5.1 Pembahasan

Aliran suatu listrik sangat bermanfaat bagi industri pertanian atau

bangunan-bangunan lainnya. Rangkaian suatu arus listrik tentu memiliki beberapa

komponen utama. Komponen-komponen inilah yang dapat membuat suatu aliran

listrik menjadi baik. Pada praktikum ini, praktikan akan menguji beberapa

komponen utama listrik seperti resistor, kapasitor, dan induktor. Beberapa

komponen arus listrik ini dilakukan pengujian menggunakan alat-alat seperti

multimeter dan audio generator.

Fungsi multimeter yaitu untuk mengukur tegangan suatu material listrik.

Sedangkan audio generator memiliki fungsi sebagai pembangkit sinyal atau

gelombang listrik. Kedua alat ini digunakan praktikan dalam praktikum ini.

Dalam praktikum ini, pengujian menggunakan beberapa komponen yaitu resistor

47 Ohm, kapasitor 5,6 μF dan 1 μF, serta induktor 0,5 mH dan 1 mH. Beberapa

komponen ini memiliki besaran yang berbeda. Setiap komponen ini dilakukan

perhitungan menggunakan multimeter untuk menghitung tegangan.

Pada praktikum yang dilakukan ini, terjadi banyak kesalahan dan

ketidakpahaman praktikan dalam mengukur menggunakan multimeter. Dalam

menyusun suatu rangkaian, praktikan melakukan penyusunan rangkaian secara

seri dengan R dan C ataupun R dan L. Pada saat pengukuran menggunakan

multimeter, terjadi banyak masalah dalam kelompok ini. Pengukuran tegangan

pada rangkaian seringkali menunjukkan angka 0. Hal ini menyebabkan

pengukuran menjadi tidak akurat. Akibatnya, perhitungan tegangan dilakukan

pada angka yang rata-rata muncul oleh karena ketidakstabilan angka tegangan

yang tertera pada multimeter tersebut. Hal ini disebabkan karena praktikan yang

masih belum mengerti cara penggunaan alat dan asisten yang kurang memberi

arahan pada praktikan.

BAB VI

PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang didapat dari praktikum ini adalah :

1. Komponen-komponen listrik seperti resistor, kapasitor, dan induktor

terdapat pada rangkaian listrik AC

2. Audio Generator digunakan sebagai pembangkit sinyal dan gelombang

listrik

3. Fungsi kapasitor yaitu untuk menyimpan daya suatu aliran listrik

4. Resistor mempunyai satuan Ω, induktor mempunyai satuan mH, dan

satuan kapasitor yaitu μF

5. Multimeter tidak hanya digunakan dalam menghitung tegangan, tetapi

dalam menghitung arus listrik dan hambatan

6.2 Saran

Saran yang dapat diberikan pada praktikum ini adalah :

1. Sebaiknya asisten laboratorium memberikan arahan dan petunjuk dalam

melakukan praktikum

2. Sebaiknya praktikan mengetahui terlebih dahulu fungsi dan tujuan tiap

alat-alat praktikum

3. Sebaiknya praktikan memahami cara merangkai suatu rangkaian listrik

dengan benar

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2014.Terdapat pada http://www.pengertianahli.com/2014/01/pengertian-jenis-fungsi-kapasitor_29.html (diakses pada hari Sabtu, 27 September 2014 pukul 13.00 WIB)

Budiharto, Widodo. 2005. Teknik Reparasi PC dan Monitor. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

Hamid, Abi Mustofa.2011.Terdapat pada http://mustofaabihamid.blogspot.com/2011/03/generator-frekuensi-audio.html (diakses pada hari Sabtu, 27 September 2014 pukul 13.00 WIB)

Kuphaldt, Tony R.2012. Lessons in Electric Circuits Vol. 5 Alternate Current.

LAMPIRAN

Gambar 1. Signal Generator(Sumber : Dokumentasi Pribadi)

Gambar 2. Breadboard, Kabel Penghubung, dan Multimeter(Sumber : Dokumentasi Pribadi)