PERCOBAAN V

Percobaan 5

Resonansi Seri,Transformator

1. Pendahuluan

Di rangkaian elektronik, resonansi terjadi bila reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif sama besar, sehingga rangkaian bersifat resitif murni. Pada rangkaian resonan sumber dari loss daya, biasanya terdapat di induktor yaitu rugi tembaga pada resistansi kabel, rugi histerisis dan rugi arus edy pada inti. Pada frekuensi tinggi kumparan juga menunjukan rugi dielektrik. Rugi pada kapasitor yaitu rugi dielektrik dan resistansi plat kapasitor.ketika rangkaian RLC diberi sumber teg dengan frekuensi yang diubah-ubah, maka didapatkan grafik impedansi dan terlihat bahwa impedansi minimum ada pada frekuensi resonansi. Pada rangk. resonansi seri akan melewatkan frekuensi pada daerah sekitar frek. resonansi dan mengurangi pada daerah lain.

Pada saat rangkaian seri RLC diberi sumber tegangan AC dengan frekuensi tertentu akan menimbulkan impedansi minimum serta terjadi resonansi yang berakibat pada berubahnya nilai arus dan tegangan.Sama halnya dengan rangkaian seri RLC, pada rangkaian parallel RLC akan terjadi suatu fenomena tertentu yang diakibatkan oleh adanya perubahan frekuensi sumber

Pada suatu rangkaian yang mengandung dua induktor dimana keduanya terpisah secara elektris namun terhubung secara magnetis dan salah satunya terhubung pada sumber arus atau tegangan bolak-balik maka pada induktor yang laingya akan terdapat tegangan yang besarnya tergantung pada koefisien induksi gandeng antara keduanya, biasanya disimbolkan M.

Es(t)=M21 dIp(t)/dt

2. Tujuan

Mempelajari rangkaian RLC seri

Mempelajari rangkaian RLC paralel

Mempelajari pengaruh medan dua kumparan yang berdekatan

3. Peralatan yang diperlukan

Contruction deck/bread board

Multimeter

Function generator

Resistor 1k ohm

Induktor 2.5mH

Kapasitor 2.2u F

Osiloskop

Resistor 10k, 1k, 1M,100R

Kapasitor 2.2u F

Induktor 2.5mH

Resistor 1k

TransformatorTugas pendahuluan

1. Buktiakn rumus frekuensi fr untuk rangkaian resonansi seri pada percobaan ini.

2. Buktiakn rumus factor kualitas (Q) untuk rangkaian RLC seri pada percobaan ini.

3. mengapa kumparan bisa menginduksikan kumparan lain? jelaskan dengan gambar dilengkapi rumus (teori fluks)!

4. gambar dan jelaskan mengenai analisis induksi gandeng dalam rangkaian listrik (analisa mesh)!

4.Prosedur Percobaan

A. Resonansi Seri

Gambar 5.1

Rangkailah seperti pada gambar 5.1!

Hubungkan Voltmeter pada titik P dan S(pada gambar 5.1), kemudian setting function generator pada kondisi awal 4V dan frekuensi 200Hz.

Ubahlah frekuensi function generator dari sekitar 20Hz ke 1kHz, kemudian catatlah perubahan arus (dengan cara menghitung tegangan pada resistor dibagi dengan nilai resistor) dan tegangan Vc dan Vl yang terjadi.

Carilah pada frekuensi berapa terjadi impedansi minimum, dimana arus yang terukur maksimal dan tegangan yang terukur minimal.

Buat table seperti pada table 5.1

Tugas Analisa

1. Apa yang terjadi pada saat terjadi resonansi? Jelaskan sebab terjadinya dan akibatnya terhadap arus dan tegangan.

2. Tuliskan pada rumus/formula yang menjelaskan hubungan frekuensi resonansi dengan impedansi rangkaian.

3. Hitung frekuensi resonansi dari percobaan diatas dan apakah hasil yang anda hitung sesuai dengan frekuensi saat impedansi minimum dari hasil percobaan.

4. Gambar hasil percobaan hubungan antara I,Vc,Vl dan frekuensi. Carilah frekuensi resonansinya

Frequency

(Hz)Input Voltage

Vin (V)Current

I (mA)Vc(V)VL(V)

204

404

604

804

1004

1604

2004

2104

2204

2304

2404

2504

3004

4004

5004

6004

7004

8004

9004

10004

fC = 2404

B. Transformator

susun rangkaian seperti pada gambar diatas.

pasang output generator pada 2V rms, 3.5kHz.

ukur tegangan pada kumparan primer(Vp) menggunakan multimeter.

pindahkan voltmeter, dan ukur teg kumparan sekunder(Vs)

Ulangi hal diatas, dengan input tegangan 3Vrms,4Vrms dan 5Vrms.

Vp (rms)Vs (rms)Vp/Vs

2

3

4

5

Tugas Analisa

1. apa yang dapat anda simpulkan dari ratio Vp/Vs dengan Vp yg diubah-ubah.

2. simulasikan percobaan diatas dan hitung Ip dan Is serta Ip/Is

3. apa hubungan dari Vp/Vs dan Ip/Is

4. buktikan Is/Ip=Np/Ns, apakah mungkin terjadi dalam praktek, jelaskan?

5. jika RL diketahui coba cari besar Rin , dan apakah ratio Ip/Is berhubungan timbal balik dengan Vp/Vs.

PAGE