Popular Post

Selamat datang di www.correyananta.com, saya correy ananta selaku pembuat website ini merasa bangga ketika anda berkenan untuk berkunjung ke website saya. saya adalah seorang mahasiswa di surya university, saya mengambil program studi teknik fisika energi, kami disini lebih di fokuskan untuk belajar dalam membuat inovasi-inovasi yang baru dan efektif. inovasi-inovasi tersebut lebih ke peran penggunaan bahan bakar baru dan terbarukan, seperti geothermal, solar cell, hydro and ocean energy , dan wind energy.

RANGKAIAN RC PRAKTIKUM FISIKA DASAR II

Posted by : Correy Ananta Senin, 11 April 2016


LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR II
RANGKAIAN RC





Oleh :
CORREY ANANTA ADHILAKSMA
1400510001




LABORATORIUM FISIKA DASAR
PHYSICS ENERGY ENGGINEERING
SURYA UNIVERSITY
2015
  1. Tujuan
-Menganalisa sifat dari rangkaian yang tersusun dari resistor dan kapasitor rangkaian RC.
  1. Dasar Teori
Rangkaian RC (resistor-kapasitor) adalah suatu rangkaian listrik yang memiliki kombinasi komponen resistor dan kapasitor dimana komponen tersebut biasanya dipasang secara seri atau sejajar. Walaupun sering dijumpai rangkaian dengan resistor dan kapasitor yang dipasang berdampingan secara seri rangaian ini juga dapat dipasang secara paralel. Pada satu susunan rangkaian komponen resistor dan kapasitor juga dapat memiliki jumlah banyak atau lebih dari satu. Rangkaian ini biasa disebut R-C Filter atau R-C Network. Karena memiliki resistor maka dalam rangkaian ini terdapat efek resistansi, begitu pula pada kapasitor yang menghasilkan kapasitansi. Catatan penting adalah rangkaian ini harus disusun berdasar aturan yang benar agar bias dijalankan.
Rangkaian Analisa RC,rangkaian rc,analisa rc,teori rangkaian rc,teori rc,rumus rc,definisi rc,perhitungan rc,nilai matematis rc,rangkaian rc dc,rangkaian ac rc,pambahasa rangkaian rc,artikel rangkaian rc
Bila saklar ditutup maka akan mengalir arus pengisian pada kapasitor, lama pengisisan ditentukan oleh besar atau kecilnya kapasitor. Kapasitor dengan cepat dimuati hingga potensialnya sama dengan Vo. Adapun besarnya muatan Qo pada salah satu pelat kapasitor dinyatakan dalam relasi berikut ini :
Ketika saklar dibuka, situasi pada rangkaian dapat dianalogikan seperti gambar berikut :
Gambar 1.1 saklar dibuka
Beda potensial pada kapasitor ditunjukkan pada sisi kanan rangkaian (sisi resistor voltmeter, pada Gambar 1.1). Akibat beda potensial ini, arus listrik mengalir dari kapasitor menuju resistor voltemeter. Arus listrik ini mengurangi besarnya muatan pada kapasitor, sehingga semakin lama juga mengurangi besarnya arus listrik yang terjadi. Maka dari itu, muatan Q berkurang secara cepat pada awalnya, kemudian pengurangan muatannya berlangsung semakin lambat. Dengan kata lain, ketika saklar dibuka pada awalnya, arus listrik yang mengalir memiliki nilai yang besar, akan tetapi seiring waktu besar arus tersebut semakin mengecil, dan mendekati nol ketika muatan di kapasitor hampir seluruhnya dialirkan. Oleh sebab itu, kita dapat menyatakan bahwa muatan pada kapasitor besarnya bervariasi terhadap waktu, dengan besar perubahan ditunjukkan seperti Gambar 1.2
Gambar 1.2

  1. Prosedur Kerja
Alat dan Bahan
  1. Batrerai
  2. Generator sinyal
  3. Kapasitor
  4. Resistor
  5. Multimeter
  6. Osiloskop

Langkah Kerja :
  1. Relaksasi Muatan
  1. Dalam ekperimen ini digunakan resistor 100 Mohm dan kapasitor 10uF. Kemuadian kami menyusun rangkaian yang telah ditunjukan pada gambar
  1. Dalam eksperimen ini, kami menggunakan 2 buah baterai masing-masing 1,5 V. Kemudian kami tutup saklar agar kapasitor termuati tegangan oleh baterai, Setelah multimeter digital menunjukan tegangan  pada  kapasitor yang sesuai dengan baterai, saklar dibuka dan hitung waktu yang dibutuhkan untuk tegangan menurun setengah tegangan awal.
  2. Kami mengulangi eksperimen ini sebanyak 3 kali.
  1. Peluruhan Eksponensial
  1. Dalam ekperimen ini digunakan resistor 100 ohm dan kapasitor 10uF. Kemuadian kami menyusun rangkaian yang telah ditunjukan pada gambar
  1. Dalam eksperimen ini, kami menggunakan 1 buah baterai masing-masing 1,5 V. Kemudian kami tutup saklar agar kapasitor termuati tegangan oleh baterai, Setelah multimeter digital menunjukan tegangan  pada  kapasitor yang sesuai dengan baterai, saklar dibuka dan hitung waktu yang dibutuhkan untuk muatan dalam kapasitor berkurang sampai mendekati nol.
  2. Kami mengulangi eksperimen ini dengan menggunakan variasi 2 dan 3 baterai.
  1. Relaksasi Cepat
  1. Digunakan generator sinyal, resistor 100 ohm, resistor 500 ohm, kapasitor 0,1 uF, kapasitor 10uF  dan osiloskop. Kemudian kami menyusun rangkaian yang telah ditunjukan pada gambar dibawah.
  1. Kami mengatur frekuensi pada generator sinyal sebesar 1200Hz, kapasitor 0,1uF dan resistor 100 ohm

  1. Kami menghitung voltase peak to peak dan mengkonversi menjadi tegangan sebenarnya
  2. Kemudian kami juga menghitung T1/2 dari rangkaian dengan susuna tersebut.
  3. Kami mengulangi eksperimen ini dengan resistor 500 ohm dengan menggunakan kapasitor 0,1uF dan frekuensi 1200 Hz dan 10uF dan frekuensi 100 Hz
  1. Tegangan Sinusoidal
  1. Kami menyusun rangkaian RC terhadap input tegangan yang sinusoidal, yakni dengan mengubah input square wave dari generator frekuensi menjadi input sinusoidal.
  2. Kami melakukan prediksi percobaan dengan menggunakan persamaan 3.15 dan 3.16 (ada pada modul 3)
  3. Kami memastikan bahwa osiloskop mengukur tegangan diantara pelat kapasitor, bukan muatan pada kapasitor
  4. Kemudian kami memilih frekuensi yang memiliki rasio bernilai setengah, mengukur rasio seakurat mungkin dengan osiloskop, dan mengukur sudut pergeseran fase
  5. Dari hasil pengukuran ini, kemudian menghitung nilai RC. Lalu membandingkan hasil perhitungan ini dengan nilai yang didapat dari pengalian nilai R dan C
  1. Pergeseran Fase
  1. Dalam eksperimen ini digunakan 2 buah probe. Kemudian kami menyusun rangkaian pada gambar dibawah
  1. Kami mengatur source pada X-Y
  2. Kemudian kami membaca grafik untuk mencari beda fase dengan cara berikut ini
  1. Kami mencari beda fase untuk 5 frekuensi berbeda (200, 400,600,800,1000)Hz.
  1. Data Pengamatan
  1. Relaksasi Muatan
Vmaks (v)
V1/2 (v)
t1/2(s)
3.01
1.5
65.8
3.01
1.5
65.8
3.01
1.5
65.8

  1. Peluruhan Eksponensial
to (s)
V1 (1,5 v)
V2 (3 v)
V3 (4,5)
0
1.35
2.75
4.57
10
1.21
2.5
4.09
20
1.08
2.23
3.68
30
0.95
1.98
3.32
40
0.87
1.78
2.98
50
0.78
1.6
2.69
60
0.7
1.44
2.41
70
0.63
1.29
2.19
80
0.56
1.16
1.96
90
0.5
1.04
1.75
100
0.45
0.93
1.57
110
0.4
0.85
1.41
120
0.36
0.76
1.28
130
0.33
0.68
1.15
140
0.29
0.61
1.03
150
0.26
0.54
0.93
160
0.23
0.5
0.83
170
0.21
0.44
0.75
180
0.18
0.4
0.67
190
0.17
0.36
0.6
200
0.15
0.32
0.54
210
0.13
0.28
0.49
220
0.12
0.26
0.44
230
0.1
0.23
0.39
240
0.09
0.21
0.35
250
0.08
0.18
0.32
260
0.07
0.16
0.29
270
0.06
0.15
0.26
280
0.05
0.13
0.23
290
0.05
0.11
0.2
300
0.04
0.1
0.18
310
0.04
0.09
0.16
320
0.03
0.08
0.15
330
0.03
0.07
0.13
340
0.02
0.06
0.12
350
0.02
0.06
0.1
360
0.01
0.05
0.09
370
0.01
0.04
0.08
380
0.01
0.04
0.06
390
0.01
0.03
0.06
400

0.03
0.05
410

0.02
0.04
420

0.02
0.04
430

0.01
0.03
440

0.01
0.03
450

0.01
0.02
460

0.01
0.01
470


0.01
480


0.01
490


0.01
500



510



  1. Relaksasi Cepat
f (Hz)
R (Ω)
C (µf)
Vo(v)
T1/2(s)
1200
150
1.00E-07
10
1.04E-05
1200
550
1.00E-07
14.2
3.81E-05
120
550
1.00E-05
0.09
3.81E-03

  1. Tegangan Sinusoidal
f= 60 Hz
  1. Pergeseran Fase
A
B
Frek
Ø
tan Ø
7
1.6
200
13.17
0.233
7.4
1
400
7.76
0.136
7.2
0.6
600
4.78
0.083
7.4
0.36
800
4.34
0.075
7.2
0.4
1000
3.184
0.0556

  1. Pengolahan Data
  1. Relaksasi Muatan
Vmaks (v)
V1/2 (v)
t1/2(s)
RC
RC teori
Rrelatif
3.01
1.5
65.8
94.94949
100.001
0.050515
3.01
1.5
65.8
94.94949
100.001
0.050515
3.01
1.5
65.8
94.94949
100.001
0.050515



  1. Peluruhan Eksponensial

  1. Relaksasi Cepat
f (Hz)
R (Ω)
C (µf)
Vo (v)
T1/2 (s)
RC (ohm. f)
RC literatur (ohm.f)
R relatif
1200
150
1.00E-07
10
1.04E-05
0.000015
0.000015
0%
1200
550
1.00E-07
14.2
3.81E-05
0.000055
0.000055
0%
120
550
1.00E-05
0.09
3.81E-03
0.0055
0.0055
0%

  1. Tegangan Sinusoidal
R(ohm)
C(F)
f(Hz)
V0(v)
V(v)
tan Ø
w(rad/s)
RC teori
RC percobaan
RC relatif
550
1.00E-05
60
0.16
0.08
-2.07E+00
376.8
5.50E-04
5.50E-03
90%

f= 60 Hz
  1. Pergeseran Fase
A
B
Frek (Hz)
Ø
tan Ø
w
RC(ohm.f)
RC relatif
7
1.6
200
13.17
0.233
1256
-0.00019
0.66271
7.4
1
400
7.76
0.136
2512
-5.4E-05
0.901563
7.2
0.6
600
4.78
0.083
3768
-2.2E-05
0.95995
7.4
0.36
800
4.34
0.075
5024
-1.5E-05
0.972858
7.2
0.4
1000
3.184
0.0556
6280
-8.9E-06
0.983903
  1. Analisis dan Kesimpulan
  1. Relaksasi Muatan
Dalam eksperimen ini, kami membandingkan hasil pengukuran RC dan nilai RC dari literatur. Didapatkan perbedaan nilai yang sedikit antara keduanya, sehingga didapatkan RC relatifnya hanya 5 %.
  1. Peluruhan Eksponensial
Grafik yang ditunjukan dalam ekperimen ini menunjukan pola yang sama yaitu selalu menurun. Ketika saklar ditutup kapasitor termuati oleh tegangan, lalu ketika saklar dibuka kapasitor mengalami pengosongan muatan tegangan. Dapat disimpulkan, bahwa pengosongan muatan semakin lama semakin lamban.
  1. Relaksasi Cepat
Dalam eksperimen ini, jika menggunakan frekuensi yang lebih kecil dan kapasitor lebih besar, maka voltase yang terbaca lebih kecil namun relaksasi muatan lebih lama. Sedangkan untuk frekuensi yang lebih besar dan kapasitor lebih kecil, maka voltase dan waktu yang terbaca lebih kecil.
  1. Tegangan Sinusoidal
Dalam frekuensi ini didapatkan nilai RC pengukuran yang berkisar antara 5.50E-03 dan RC teori yang berkisar antara 5.50E-04, sehingga didapat RC relatif yang besar sekitar 90%. Kesalahan pembacaan kemungkinan mempengaruhi RC ini.
  1. Pergeseran Fase
Dalam eksperimen ini, dicari beda fase dengan menggunakan pola lissajous, didapatkan A yang naik turun dan B yang terus turun karena peningkatan frekuensi. Sehingga didapatkan RC relatif yang besar. Kemungkinan dalam ekperimen ini terdapat kesalahan pembacaan atau tidak akurat dalam membaca datanya.

Translate

Diberdayakan oleh Blogger.

Labels

- Copyright © CorreyAnanta.com - Date A Live - Powered by Blogger - Designed by Johanes Djogan -