praktikum tegangan tinggi murhy

8/3/2019 Praktikum Tegangan Tinggi MURHY

1/14

Praktikum Tegangan Tinggi I

PERCOBAAN

HOMOGENITAS MEDAN LISTRIK

I. TUJUAN PERCOBAAN

1. Menpelajari pengaruh medan yang tidak homogen pada tegangan

tembus dari berbagai elektroda.

2. Menpelajari karakteristik tembus elektroda jarum-plat (piringan) dengan

perbedaan purrises.

II. TEORI DASAR

Seperti pada pengujian tegangan tinggi AC (bolak-balik), tegangang

tembus (breakdawn) pada gas adalah dipengaruhi oleh type bentuk tegangan,

bentuk medan listrik dan kondisi gas itu sendiri (udara dalam hal ini

dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan).

Percobaan ini menunjukkan bahwa polaritas regangan berperan juga

pada tegangan breakdawn. Terjadinya tegangan tembus (breakdawn) udaradengan elektroda yang berbeda tergantung pada macam elektroda, permukaan

elektroda, jarak antara elektroda dan bentuk medannya.

Yang disebut dengan medan adalah suatu daerah (ranah) ruang hampa

atau medium (padat, cair, gas) yang mana didalamnya menyatakan kejadian

keadaan keadaan fisik. Daerah merupakan suatu medan bila daerah ini

disangkutkan dengan suatu pernyataan dari energi.

Homogenitas Medan Listrik 1


2/14


2800

1500

850

500 1400

660 1440

High voltagetranformator100KV, 5kVA

DC PartImpuls Part

Medan Elektrostatik

Medan elektrostatik adalah medan listrik yang tidak berubah terhadap waktu.

Medan ini terjadi bila ada muatan listrik yang tidak berpindah. Misalkan, dengan

sesuatu cara muatan QI kita letakkan di suatu titik dalam ruang. Dan didalam

ruang hanya muatan QI yang ada. Maka pada setiap muatan akan selalu ada gaya

Gambar 1.1. Perpindahan muatan dalam medan listrik

yang bekerja dimanapun muatan ini diletakkan. Jadi pada setiap titik dalam

ruang tersebut ada gaya yang bekerja pada suatu muatan listrik. Dan sebagai

ukuran medan, digunakan besaran kuat medan yang didefinisikan sebagai besarnya

gaya yang dialami oleh suatu titik pada satu satuan yang ditempatkan pada titik



3/14


tersebut. Bila ada suata muatan maka pada muatan itu akan timbul garis-garis

gaya.

Medan Sederhana

Medan sederhana adalah medan yang dibentuk oleh struktur geometri yang

tertentu sehingga penyelesaiannya dengan mudah dapat dihitung dengan model

matematika yang telah ada. Umumnya, bentuk ruang dari medan sederhana ini

adalah segi empat, silinder dan bola. Pada medan sederhana analisis dilakukan

dengan besar medan yang tetap. Contoh medan sederhana ini adalah muatan titik,

muatan garis, kondensator plat, silinder koaksial konsentris dan bola konsentris.

Berikut ini akan diuraikan contoh beberapa medan listrik sederhana.1. Kondensor Plat

Gambar berikut adalah dua plat sejajar dengan jarak I dan luas permukaan A

dengan tebal plat d, yang dianggap sangat tipis

Gambar 1.2 . Kondensator plat

Pada kondensator plat ini, luas permukaan plat jauh besar daripada jarak antar plat,

sehingga efek pinggir dapat diabaikan. Asumsi ini akan memberikan medan yang



4/14


homogen dan besarnya tetap. Bila kedua plat diberi tegangan V1 dan V2 berturut

turut pada plat atas dan bawah, maka muatan listrik hanya terdapat pada

bagian permukaan plat disebelah dalam saja. Jadi kuat medannya konstan.

Diasumsikan, medium adalah homogen diantara dua plat, sehingga D = . E

2. Silinder Konsentris

Silinder konsentris terdiri dari dua silinder dengan sumbu yang sama. Jari-jari

silinder berturut-turut adalah r1 dan r2 dan panjang silinder adalah 1, seperti

gambar

Gambar 1. 3. Silinder konsentris

Bola Konsentris

Sama halnya dengan silinder konsentris, maka bola konsentris terdiri dari dua bola

yang mempunyai titik pusat yang sama. Jari-jari bola dalam adalah r1 dan jari-jari

bola luar adalah r2. Kuat medan diantara kedua bola itu adalah :

III. GAMBAR RANGKAIAN PENGUJIAN



5/14


(a) (b) (c)

220 V

100 kV

TSM

F

F

FR6

R7

TH

SB

RSM

D

EW

RM

RD

CSS1ES

D

RPSRP

RP

RPS

CK

RSS RSSRSS

RSL 1 RSL 2RSL 2

CST

ZG

Gam

bar 1. 4. Alat pengujian dan Rangkaian Pengujian, (a) elektroda bola-bola dengan jarum,(b)elektroda jarum dengan bola-bola, (c) elektroda bola dengan bola

III. ALAT DAN BAHAN

1. Elektroda bola


VV

V


6/14


2. Elektroda jarum

3. Seperangkat alat pembaangkit tegangan tinggi DC.

V. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Menyiapkan semua peralatan yang dipergunakan.

2. Memasang elektroda sesuai percobaan dengan mengatur jarak antara

elektroda tersebut, yaitu 2, 4, 6, 7 dan 8 mm, dimana :

a. elektroda bola-bola dengan jarum yang ditanahkan

b. elektroda jarum dengan bola-bola yang ditanahkan

c. elektroda bola dengan bola yang ditanahkan

3. Mengukur tegangan breakdawn (tembus) untuk jarak yang berbeda dengan

setiap jarak pengukuran dilakukan 3 kali.

4. Menganalisa semua hasil percobaan di atas dan menggambarkan grafik

antara tegangan tembus dengan jarak berbeda-beda untuk setiap elektroda.

VI. DATA HASIL PERCOBAAN

Tanggal Praktikum : 07 Juni 2011

Pukul : 09.30



7/14


Tempat : Lab. Tegangan Tinggi.

a. Percobaan Medan Tak HomogenTabel 1. Data hasil percobaan pada elektroda bola dengan jarum

No

Jarak

Elektroda

(mm)

Spare

Gap

(mm)

Veff(kV) Vimpuls (kV)Simbol

Elektroda

Bola-Jarum

Veff

(kV)

Veff

Rata-Rata

(kV)

Vimpuls

(kV)

Vimpuls

Rata-Rata

(kV)

1 2 3

2

2

2

2

367,5

367,5

367,5

367,5

2 4 6

4

4

4

4

588

588

588

588

3 6 9

6

6

6

6

514,5

514,5

514,5

514,5

4 7 11

6

6

6

6

5880

6615

5880

6125

5 8 12

8

8

6

7,33

8085

8820

6615

7840

Keterangan: P = 955 mBar.

T = 33C.

Tabel 2. Data hasil percobaan pada elektroda Jarum dengan bola

NoJarak

Elektroda(mm)

SpareGap

(mm)


ElektrodaJarum-Bola

Veff(kV)

VeffRata-Rata

(kV)

Vimpuls(kV)

VimpulsRata-Rata

(kV)

1 2 544

4

444104410

3675

4165



8/14


2 4 765

6

5,6766155880

5880

6125

3 6 9777

7808558803675

5880

4 7 11888

8441058804410

4900

5 8 12999

9441066158820

6615

b. Percobaan Medan Homogen

Tabel 3. Data hasil percobaan pada elektroda bola dengan bola(homogen)

NoJarak

Elektroda(mm)

SpareGap

(mm)


ElektrodaBola-bola

Veff(kV)

VeffRata-Rata

(kV)

Vimpuls(kV)

VimpulsRata-Rata

(kV)

1 2 5444

4441051455880

5145

2 4 7 666

6 102901102510290

10535

3 6 9878

7,67191102058019110

19600

4 7 11988

8,33235202425524255

24010

5 8 121099

9,33205802131519110

20335

VII. ANALISA DATA

1. Elektroda Bola-bola dengan Plat

Dengan menggunakan data no.1 pada table 1, sebagai contoh perhitungan,

diperoleh :

Dik : Tekanan,P = 95,5kPa = 995 mBar

Temperature,T = 33 0C



9/14


effV

= 5,33 kV

Dit : a. Tegangan maks,Vm = ?

b. Tegangan tembus,Vb = ?

c. FC = .?

Peny :

a.

kVVV effm 53,72.33,52. ===

b.

20273

2731013.

+

+=

T

PVV

mb

293

33273

995

1013.53,7

+=

= 7,91 kV

c.

673,091,7

33,5===

b

eff

V

VFC

Dengan menggunakan cara yang sama seperti diatas, maka dapat pula

dicari untuk data yang lain dan dapat dilihat pada tabel 4.

2. Elektroda Plat dengan Bola-bola


diperoleh :



effV

= 5,3 kV



10/14



b. Tegangan tembus,Vb = ?

c. FC = .?

Peny :

a.

kVVV effm 53,72.33,52. ===

b.

20273

2731013.

+

+=

T

PVV

mb

293

33273

995

1013.53,7

+=

= 7,91 kV

c.

673,091,7

33,5===

b

eff

V

VFC

Dengan menggunakan cara yang sama seperti diatas, maka dapat pula

dicari untuk data yang lain dan dapat dilihat pada tabel 5.

3. Elektroda Plat-Plat


diperoleh :



effV

= 6,6 kV




11/14


12/14


13/14


Gambar 7. Karakteristik tegangan tembus pada elektroda Bola-Bola.



14/14


IX. KESIMPULAN

1. Dari hasil percobaan yang telah dilakukan diperoleh grafik karakteristik

yang meningkat pada percobaan elektroda bola dengan plat, semakin tinggi

jauh jarak (s) antara kedua elektroda, maka tegangan tembus yang

dihasilkan juga akan semakin tinggi atau besar, besarnya tegangan tembus

yang dihasilkan dikarenakan semakin jauh jarak antara elektroda maka

dibutuhkan medan listrik yang besar untuk mendorong electron agar terlepas

dari ikatannya sehingga terjadilah tegangan tembus (break down).

2. Sedangkan dari hasil percobaan yang kedua yaitu percobaan elektroda plat

dengan bola-bola, diperoleh data yang hampir serupa dengan elektroda

sebelumnya, dimana semakin tinggi atau jauh jarak elektroda makategangan tembus yang dihasilkan juga akan semakin tinggi atau besar,

karena semakin jauh jarak antara elektroda, maka medan listrik semakin

besar untuk menghasilkan tegangan tembus.

3. Sedangkan dari hasil percobaan yang ketiga diperoleh sama seperti

percobaan sebelumnya, jadi ketiga percobaan menunjukkan nilai yang linear

dan berbanding lurus.


praktikum tegangan tinggi murhy

Documents