2B - 69 - Laporan Akhir - RRC [PDF]

Citation preview

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II “RANGKAIAN RESISTOR DENGAN KAPASITOR”



Tanggal Pengumpulan



: 18 April 2018



Tanggal Praktikum



: 13 April 2018



Waktu Praktikum



: 16.00-17.30 WIB



Nama



: Restu Miftahul Jannah



NIM



: 1117013000069



Kelompok / Kloter



: 3 (Tiga) / 2 (Dua)



Anggota Kelompok



:



1. Dika Rahayu B Kelas



(11170163000058) : Pendidikan Fisika 2B



LABORATURIUM FISIKA DASAR PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULAH JAKARTA 2018



“RANGKAIAN RESISTOR DENGAN KAPASITOR”



A. TUJUAN 1. Memahami karakteristik kapasitor 2. Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi proses pengisian dan pengosongan kapasitor 3. Mengetahui fungsi-fungsi dari kapasitor



B. DASAR TEORI Resistor atau turunan hambatan adalah komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk menghambat dan mengatur arus listrik dalam suatu rangkaian elektronika. Satuan nilai resistor atau hambatan adalah ohm, nilai resistor biasanya diwakili dengan kode angka ataupun gelang warna yang terdapat dibadan resistor. Hambatan resistor sering disebut juga dengan resistansi, jenisresistansi yaitu: 1. Resistor yang nilainya tetap. 2. Resistor yang nilainya dapat diatur. 3. Resistor yang nilainya dapat berubah sesuai dengan intensitas cahaya. 4. Resistor yang dapat berubah nilainya sesuai perubahan suhu (Dickhson, 2016:247). Kapasitor adalah sebuah alat yang dapat menyimpan muatan listrik, yang normalnya terdiri dari dua benda yang merupakan penghantar (biasanya plat atau lembaran) yang diletakkan berdekatan tetapi tidak saling menyentuh. Kapasitor banyak digunakan pada rangkaian-rangkaian elektronik dan kadang-kadang disebut dengan kondensator. Kapasitor menyimpan muatan untuk penggunaan akhir. Seperti pada lampu kilat kamera dan sebagai cadangan energi pada computer jika listrik mati, juga berfungsi sebagai penyimpan dan pelepas muatan listrik atau energy listrik (Giancoli, 2014 : 41)



Peristiwa pengisian dan pengosongan muatan kapasitor memegang peranan penting dalam elektronika. Arus yang berhubungan dengan ini mengecil terhadap waktu sehingga disebutarus transien yang berarti arus yang hanya timbul sesaat atau bukan arus konstan. Peristiwa ini digunakan untuk mengubah dan mengolah denyut dalam pesawat televisi, penunda waktu, menghasilkan pengapit cahaya dan sebagainya (Tipler, 1991:169) Dalam setiap kajian rangkaian RC, fenomena transien dalam proses pengisian dan pengosongan muatan kapasitor menjadi topik utama (Bernard, 1995:116). Sebuah rangkaian yang membuat suatu kombinasi dari resistor dan sebuah kapasitor disebut dengan rangkaian RC. Kapasitor dalam rangkaian muatannya tidak bermuatan. Tidak terdapat arus sewaktu saklar terbuka, tetapi jika saklarnya tertutup pada t = 0, maka muatannya akan mengalir menciptakan arus dalam rangkaiannya dan kapasitornya mulai terisi oleh muatan (Jetweet, 2010 : 46) Pada saat t =RC, untuk kedua proses peningkatan dan penurunan secara eksponensial, tegangan akan berubah sebesar 63%dari tegangan maksimum (1e=0,37) pada waktu tersebut, RC disebut sebagai konstanta waktu kapasitif yang disimbolkan dengan t (Martawijaya, 2008:212).



C. ALAT DAN BAHAN NO



1



Gambar



NamA Alat dan Bahan



Catu daya (Power Supply)



2



Resistor 10.000Ω



3



Kapasitor 1.000 µF



4



Project Board



5



Jumper



6



Kabel Penghubung



7



Capit buaya



Multimeter



8



Saklar



9



D. LANGKAH KERJA Percobaan I (Pengisian Kapasitor) NO 1



Gambar



Langkah Kerja Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.



2



Merangkai jumper, resistor, dan kapasitor diatas projectboard



3



Membuat rangkaian pada project board, pastikan bahwa arus selalu dalam keadaan off dan kapasitor yang digunakan dalam keadaan kosong muatan.



Memutar tegangan yang terdapat



4



pada catu daya sebesar 6 Volt.



Mencatat tegangan dan arus yang



5



tertera di multimeter.



Percobaan II (Pengosongan Kapasitor) NO 1



Gambar



Langkah Kerja Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.



2



Merangkai jumper, resistor, dan kapasitor diatas projectboard



3



Mengatur tegangan pada catu daya ke 0 volt dan tekan tombol off



Mematikan



4



saklar



secara



bersamaan dengan menjalankan stopwatch.



Mencatat tegangan dan arus yang



5



tertera di multimeter.



E. DATA PERCOBAAN Percobaan I (Pengisian Kapasitor) C = 10-3 F



R = 10.000Ω



RC = 10



No.



Waktu (sekon)



V (volt)



I (Ampere)



1.



0



2,69



0,34



2.



5



3,89



0,25



3.



10



4,64



0,15



4.



15



5,17



0,10



5.



20



5,48



0,07



6.



25



5,74



0,04



7.



30



5,89



0,03



8.



35



5,96



0,02



9.



40



6,02



0,01



10



45



6,02



0,01



11



50



6,02



0,01



12.



55



6,02



0,00



Percobaan II (Pengosongan Kapasitor) C = 10-3 F



R = 10.000Ω



RC = 10



No.



Waktu (sekon)



V (volt)



I (Ampere)



1.



0



3,42



-0,31



2.



5



2,42



-0,21



3.



10



1,41



-0,13



4.



15



0,95



-0,07



5.



20



0,55



-0,03



6.



25



0,39



-0,01



7.



30



0,25



-0,00



8.



35



0,16



-0,00



9.



40



0,09



-0,00



10



45



0,06



-0,00



11



50



0,03



-0,00



12.



55



0,01



-0,00



13.



60



0,00



-0,00



F. PENGOLAHAN DATA Percobaan I (Pengisian Kapasitor) No.



⁄



⁄



1.



⁄



⁄



2.



⁄



⁄



⁄



⁄



⁄



⁄



⁄



⁄



3.



4.



5.



Percobaan II (Pengosongan Kapasitor) No.



⁄



⁄



⁄



1.



⁄



⁄



⁄



⁄



2.



3.



⁄



⁄



⁄



⁄



⁄



⁄



4.



5.



G. PEMBAHASAN Pada praktikum kali ini kami melakukan pengisian dan pengosongan kapasitor. Untuk mengukur tegangan dan arus pada saat pengisian dan pengosongan kapasitor. Untuk mengukur tegangan dan arus pada saat pengisian dan pengosongan. Pada percobaan kali ini kami menggunakan kapasitor 1000



dan resistor 10.000 Ω.



Pada praktikum pertama kami melakukan pengisian pada kapasitor. Berdasarkan data yang kami peroleh, tegangan pada kapasitor semakin meningkat. Kenaikan tegangan ini semakin melambat karena muatan yang



sudah ada pada kapasitor tersebut melawan pertambahan muatan yang akan masuk pada kapasitor tersebut. Maka untuk menaikan tegangan pada kapasitor diperlukan waktu yang lama hingga kami memprediksikan bahwa tegangan tidak akn naik lagi. Adapun kuat arus listrik yang diperoleh pada percobaan ini menunjukka bahwa semakin lama arus pada kapasitor ini akan mengalami penurunan. Pada percobaan kedua kami melakukan pengosongan pada kapasitor. Berdasarkan data yang kami peroleh, tegangan pada kapasitor semakin menurun. Penurunan tegangan ini semakin melambat karena muatan pada kapasitor melawan pengurangan muatan kapsitor tersebut. Adapun kuat arus listrik yang diperoleh pada percobaan ini menunjukkan bahwa semakin lama arus pada kapasitor ini akan mengalami kenaikan. Prinsip kerja dari pengisian kapasitor yaitu semakin lama kapasitor diisi muatan maka tegangan dalam kapasitor akan semakin besar dan arus akan semakin kecil, karena dihambat oleh tegangan yang semakin besar dan semakin lama waktu yang digunakan maka pengisian semakin lambat. Prinsip kerja pengosongan kapasitor adalah semakin lama kapasitor dikosongkan maka pengosongan akan semakin melambat, tegangan kapasitor semakin menurun, dan arus semakin besar.



H. TUGAS PASCA 1. Sebutkan faktor yang mempengaruhi proses pengisian dan pengosongan kapasitor! Jawab : Faktor yang mempengaruhi lama cepatnya pengisian yaitu kapasitas dari sebuah kapasitor, semakin besar kapasitornya semakin lama proses pengisian/pengosongan dan semakin kecil kapasitasnya semakin cepat pula proses pengisian / pengosongan. Besarnya hambatan juga berpengaruh.



2. Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus terhadap waktu menggunakan Ms. Excel dan jelaskan! Jawab : Grafik Hubungan Antara Tegangan Dan Kuat Arus Terhadap Waktu (Pengisian Kapasitor) 3.5 3



Kuat Arus (mA)



2.5



2.47



3



2.88



2.72



2



1.5



1.39



1.22



1



Tegangan Kuat Arus



0.5 0.17



0 5



0.1 10



0.07 15



0.05 20



0.03 25



0.02 30



Waktu (s)



Pada saat pengisian kapasitor kuat arus listrik semakin lama semakin menurun. Hal ini karena adanya hambatan oleh tegangan yang semakin besar dan semakin lama waktu yang digunakan maka pengisian semakin lambat.



Grafik Hubungan Antara Tegangan Dan Kuat Arus Terhadap Waktu (Pengosongan Kapasitor) 2.5 2



Kuat Arus (mA)



2



1.5



1.51 1.26



1.06



1



0.94



0.85



Kuat Arus



0.5 0



-0.5



Tegangan



5



-0.1



15



0



-0.01



-0.02



-0.04 10



20



Waktu (s)



25



0 30



Pada saat pengosongan kapasitor tegangan pada kapasitor semakin lama semakin menurun, semakin lama penurunan tegangan ini semakin melambat karena muatan pada kapasitor tersebut melawan pengurangan muatan pada kapasitor tersebut. 3. Mengapa saat mengukur arus amperemeter dipasang seri, sedangkan saat mengukur tegangan voltmeter dipasang paralel? Jelaskan! Jawab : Karena pada saat susunan seri nilai arus yang mengalir akan sama, sementara pada susunan paralel tegangan yang dihasilkan bernilai sama.



I. KESIMPULAN 1. Kapasitor merupakan alat yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik, kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan yang terbuat dari bahan yang isolator 2. Pada proses pengisian kapasitor semakin lama waktu pengisian semakin meningkat teganganya dan arus semakin lama semakin kecil. Pada proses pengosongan tegangan semakin kecil dan arus semakin menaik menuju angka 0. 3. Kapasitor juga dapat digunakan sebagai penyaring frekuensi. Fungsi kapasitor lainnya dalam rangkaian elektronika adalah sebagai filter dan kopling pada power supply, penggeser fasa, pembangkit frekuensi, pada rangkaian osilator dan juga dapat digunakan untuk mencegah percikan bunga api yang dapat terjadi



J. KRITIK DAN SARAN 1. Mengecek alat sebelum digunakan 2. Memeriksa sumber arus listrik agar tidak terjadi kecelakaan



K. DAFTAR PUSTAKA Bernard, H.C. 1995. Laboratory Experiments In College Physics. New York : John Willey dan Sons, Inc. Dickhson. Diambil dari : http://teknikelektronika.com/jenis-jenis-komponenelektronika-beserta-fungsi-dan-simbol. Diakses tanggal 16 April 2018 Pukul 09.55 WIB. Giancoli, Douglas C. 2014. Fisika: Prinsip dan Aplikasi Edisi Ketujuh Jilid 2. Jakarta : Erlangga Jetweet, Serway. 2010. Fisika Untuk Sains dan Teknik Edisi Keenam Jilid 2. Jakarta : Erlangga Martawijaya, M.A, dkk. 2008. Dasar-Dasar Elektronika Buku 1. Makasar: BadanPenerbit UNM Makasar. Tipler, P.A. 1991. Fisika Sains dan Teknik Jilid 2. Jakarta: Erlangga.



L. LAMPIRAN