Microcomputer Based Laboratory (MBL)

EKSPERIMEN PENGISIAN DAN PENGOSONGAN KAPASITOR

I. Tujuan1. Memperkenalkan aplikasi MBL dalam eksperimen dasar-dasar Fisika2. Menunjukkan gejala pengisian kapasitor melalui pengukuran tegangan sebagai

fungsi waktu dalam rangkaian RC3. Menentukan konstanta waktu rangkaian waktu RC

II. Bahan dan Alat1. Modul eksperimen pengisian kapasitor berupa rangkaian RC2. Catu daya DC 12 volt3. Komputer dengan sistem operasi (diutamakan) Windows XP4. Perangkat lunak Logger Pro

III. Teori

Kapasitor dan resistor sering kali ditemukan serempak pada rangkaian yang kita kenal dengan rangkaian RC. Ketika rangkaian RC diberi sumber tegangan DC, elektron-elektron akan mengalir ke luar dari terminal negatif baterai melalui resistor dan terkumpul di salah satu pelat kapasitor. Selain itu, elektron akan mengalir ke terminal positif beterai, dan meninggalkan muatan pada pelat yang lain dari kapastior tersebut. Muatan yang terkumpul pada kapasitor mengakibatkan beda potensial antar pelat kapasitor bertambah, dan arus diperkecil sampai akhirnya tegangan tegangan pada kapasitor sama dengan tegangan beterai. Hubungan antara tegangan V terhadap waktu tpada pengisian kapasitor adalah:

)1(0RC

teVV

Hasil kali resistor R dengan kapasitansi C yang muncul pada eksponen disebut konstanta waktu dari rangkaian.

Gambar 1. Rangkaian RC

IV. Prosedur Praktikum1. Operasikan komputer dan aktifkan perangkat lunak akuisisi data Logger Pro32. Siapkan modul eksperimen rangkaian RC (gambar1), dan sistem MBL3. Lakukan set up Data Collection sebagai berikut:

Gambar 2. Tampilan Logger Pro untuk set up data colection

4. Lakukan pengukuran tegangan dengan menekan icon dari Logger Pro. Hasil pengukuran akan nampak pada tampilan Loger Pro sebagaimana gambar 3.

Gambar 3. Tampilan data dan grafik tegangan Vc sebagai fungsi waktu

V. Tugas1. Salin data dan grafik hasil eksperimen ke paket program Spread Sheet (seperti

MS Excel), untuk keperluan analisis data selanjutnya2. Buatlah makalah tentang eksperimen yang telah dilakukan, dengan standar

penulisan publikasi jurnal ilmiah nasional/internasional.

Contoh Hasil EksperimenPengisian dan Pengosongan Capasitor dengan Sistem MBL

ApparatusRangkaian RC

Data Nalai eksperimental tegangan V sebagai fungsi waktu t : (a) pengisian kapasitor, (b) pengosongan kapasitor

(a) (b) Analisis

Pencocokan data (data fitting) eksperimental dengan model eksponensial