RL AC Perc 1 Pengamatan Terhadap Gelombang Sinus Dan [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM



RANGKAIAN LISTRIK ARUS BOLAK BALIK PERCOBAAN 1



Pengamatan terhadap Gelombang Sinus dan Perubahan Fase Arus AC Nama : ……………………………………….. NIM. ………………. Kelas



: ……………………………………..



PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK POLITEKNIK NEGERI MADIUN 2020



1



I.



Tujuan



1.



Memahami pengertian tentang fenomena utama dalam arus AC melalui pengamatan pada percobaan bentuk gelombang.



2.



Mengamati pengamatan bentuk gelombang dan pergeseran pada arus AC yang dilihat menggunakan Oscilloscope.



II.



Teori Pendukung Jika harga tegangan sesaat berubah-ubah secara sinusoidal terhadap waktu,



dikenal dengan gelombang sinus dan dinyatakan sebagai berikut: V = Em sin ωt Bentuk gelombangnya ditunjukkan pada gambar berikut: V



T



T = periode Em = harga puncak



Em 0



T/2



T



t



Gambar 1 Bentuk Gelombang Sinus Tegangan pada suatu tahanan akan sefase dengan arus yang melalui tahanan tersebut, sedangkan tegangan pada induktor atau kapasitor masing-masing akan mendahului atau ketinggalan dari arusnya sebesar π/2 (rad). Dalam suatu kombinasi dari tahanan, induktor dan kapasitor, total tegangan yang melalui ketiganya akan mendahului arus yang melewatinya sebesar φ (rad).



Gambar 2 Resistor, Induktor Dan Kapasitor Ditunjukkan i = Im sin ωt 2



maka: VR = R Im sin ωt VL = ωL Im sin(ωt + π/2) = ωL Im cos ωt VC = 1/ωC. Im sin (ωt – π/2) = -1/ωC. Im cos ωt dan



e = VR + VL + VC = R Im sin ωt + (ωL – 1/ωC) Im cos ωt 2 = R2 +(ωL− 1 ) Im sin (ωt + φ) ωC



√



φ = tan-1 (ωL – 1/ωC) / R Dengan kata lain, fase arus yang melalui kombinasi komponen akan tertinggal dari tegangan sumber sebesar φ (rad). Dan kita dapat mengukur harga fase relatifnya dari setiap tegangan terhadap arus dengan membandingkannya dengan tegangan yang melewati R yang sefase dengan arusnya. III.



Alat dan Bahan 1. Oscillator



:1



2. Oscilloscope



:1



3. VoltMeter



:1



4. Capasitor 1μF



:1



5. Resistor 20Ω



:1



6. Project Board



:1



7. Kabel



: secukupnya



3



IV.



Rangkaian Percobaan a



c



d inv



b



e inv



Gambar 3 Rangkaian Percobaan V.



Prosedur 1.



Buat rangkaian tertutup dengan menghubungkan seri sebuah Oscillator ke sebuah Resistor dan sebuah Kapasitor, lalu hubungkan terminal Oscilloscope tegangan tinggi ch 1 dan ch 2 masing-masing ke titik c dan e. Hubungkan terminal tegangan rendah yang pada umumnya grounded ke titik b.



2.



Atur frekuensi osilasi sebesar 50 kHz dan naikkan tegangan output V sampai 0,5V.



3.



Atur Sweep Time Range, Voltage Gain Range dan posisi vertikal serta horizontal sehingga bentuk gelombang tegangan dapat dilihat pada posisi yang tepat di layar Oscilloscope.



Tulisan inv pada gambar berarti



membalik polaritas sinyal dengan memutar saklar polaritas Oscilloscope ke posisi minus, sebab tegangan VR ditunjukkan oleh Oscilloscope dengan 4.



polaritas terbalik.



Perhatikan buku petunjuk Oscilloscope untuk memahami bagaimana mengoperasikan secara rinci.



5.



Sket bentuk gelombang Oscilloscope pada kertas grafik.



6.



Hitung perbedaan fase antara VR dan VC.



4



Ch1 T1



Ch2 T2



Gambar 4 Perbedaan Fase φr =



T2 X 2π (rad) T1



φd =



T2 X 3600 (deg) T1



T1, T2 dapat diukur dengan membaca skala waktu, yaitu gelombang pada ch 1 mendahului gelombang pada ch 2 sebesar φr (rad) atau φd (deg). 7.



Ukur tegangan VR pada tahanan dengan Voltmeter dan Arusnya (I=VR/R).



8.



Atur frekuensi osilasi sampai 10 kHz dan ulangi percobaan seperti pada langkah 1 sampai 7.



VI.



Pengujian Hasil Percobaan 1.



Buat tabel seperti Tabel 1 untuk menyusun data dan tulislah fase yang mendahului atau yang tertinggal pada kolom φr dan φd. Tabel 1 Pengujian Hasil Percobaan



f-osilasi 5 kHz



e (V)



f (kHz)



VR (V)



I (A)



T1 (ms)



T2 (ms)



φr (rad)



φd (deg



10 kHz



2.



Lampirkan sket gelombang pada laporan dan pikirkanlah, apakah fase mendahului atau tertinggal dan berapa besar pergeseran fasenya, apakah sesuai dengan teori atau tidak.



3.



Hitung arus dari masing-masing rangkaian secara teori dan bandingkan dengan harga arus yang diperoleh dari percobaan ini. 5



VII.



Hasil Percobaan 1. Tabel hasil percobaan



f-osilasi e(V)



F(kHz



VR



I



T1



) 5kHz 10kHz



6



T2



RAD



DEG