![H1a020008 - Khomaril Nur Fauzi - Laporan Unit 4 [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/h1a020008-khomaril-nur-fauzi-laporan-unit-4.jpg)
3 0 4 MB
LAPORAN UNIT PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK TKE 192125
Nama
:
Khomaril Nur Fauzi
NIM
:
H1A020008
Unit Praktikum
:
IV
Hari / Tanggal Pelaksanaan :
Selasa / 21 September 2021
Jam Pelaksanaan
:
13.00 – 15.40
Asisten Kelompok
:
Gentur Hario Zuhud Al Hadad
KEMENTERIAN PENDIDIKAN, KEBUDAYAAN, RISET, DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS TEKNIK JURUSAN/PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO PURBALINGGA 2021
UNIT IV RC / DC RANGKAIAN DAN FENOMENA TRANSIENT
IV.1 Dasar Teori Kapasitor adalah sebuah elemen yang dapat menyimpan energi listrik dengan membebankannya pada rangkaian. Bayangkan sambungan pada kapasitor tidak dapat berubah secara cepat. Gambar 4.1 menunjukkan sebuah rangkain dasar RC yang terdiri atas sebuah sumber tegangan DC, saklar, kapasitor dan resistor. Asumsikan sumber tegangan paralel dengan C adalah bernilai 0 sebelum saklar menutup. Pada saat tertentu saat saklar ditutup ditutup (tersambung pada VR1 dan anggap VR1 = R), tegangan pada kapasitor akan tetap bernilai nol, dan tegangan akan penuh pada resistor yang diparalel. Dengan kata lain, harga puncak dari arus pembebanan yang mulai mengalir pertama kali disebabkan oleh resistor. Yaitu 𝐼0 = 𝑉/𝑅.
Gambar 4.1 Rangkaian Dasar RC Saat C mulai terbeban, sebuah tegangan muncul pada bagian paralel yang berasal dari tegangan baterai, menurunkan tegangan untuk resistor. Saat pembebanan berlanjut, arus tetap menurun. 𝑉
Arus pembebanan dapat diekspresikan dengan rumus 𝑖 = (𝑅) 𝑒 −𝑡/𝑅𝐶 dengan 𝑒 = 2,718. Gambar 4.2a menunjukkan bagaimana arus pembebanan dipengaruhi oleh waktu. Gambar 4.2b menunjukan bagaimana tegangan resistor 𝑉𝑅 dan tegangan kapasitor 𝑉𝐶 dipengaruhi oleh waktu saat pembebanan. Tegangan kapasitor 𝑉𝐶 diekspresikan oleh 𝑉𝐶 = 𝑉(1 − 𝑒)−t/RC dan tegangan resistor 𝑉𝑅 = 𝑉 𝑒 −t/RC . Dengan Hukum tegangan Khirchoff, V = VR + VC pada setiap waktu.
Gambar 4.2 Kurva Hukum Tegangan Kirchoff
Pada saat mengasumsikan VC sama dengan tegangan baterai. Saklar di switch agar C dan R7 terhubung dalam kondisi shunt. Kemudian kapasitor dilepas bebankan (discharging) dengan R7 (anggap R7 = R), sehingga arus tanpa pembebanan, tegangan resistor, dan tegangan kapasitor dapat diekspresikan dengan : 𝑡 𝑉 𝐼 = ( ) 𝑒 −𝑅𝐶 … … … (4.1) 𝑅 𝑡
𝑉𝐶 = 𝑉 𝑒 −𝑅𝐶 … … … (4.2) 𝑡
𝑉 = 𝑉 𝑒 −𝑅𝐶 … … … (4.3) Gambar 4.3a menunjukkan bagaimana arus tanpa pembebanan dipengaruhi oleh waktu. Gambar 4.3b menunjukkan bagaimana 𝑉𝑅 dan 𝑉𝐶 dipengaruhi oleh waktu ketika tanpa pembebanan.
Gambar 4.3 Kurva Hukum Tegangan Kirchoff Tanpa Beban Saat kapasitor dipasang, harga akhir dari 𝑉𝐶 semata-mata berasal dari tegangan baterai, dan berapa lama ini terjadi tergantung pada ukuran resistor dan kapasitornya. Harga dari RC disebut juga sebagai konstanta waktu (time constant, T atau TC) dari rangkaian RC. Yaitu, T = RC, dimana T dalam detik (second), R dalam ohm, C dalam farad. Jika t = 1T, kapasitor akan menghasilkan kenaikan 63% dari tegangan akhir. Grafik konstanta waktu dapat dilihat pada gambar 4.4. Kurva A adalah tegangan charge kapasitor dan kurva B adalah tegangan discharge kapasitor. Pada praktiknya, saat t = 5T, kita dapat menganggap 𝑉𝐶 dibebankan pada V atau 𝑉𝐶 dilepas bebankan pada 0.
Gambar 4.4 Kurva Konstanta Waktu
IV.2 Alat dan Bahan 1. Laptop 2. Software Proteus
IV.3 Langkah Kerja 1. Merangkai modul KL-13001 pada unit utama KL-21001, dan tempatkan pada blok d. 2. Berdasarkan pada gambar 4.1 dan 4.4, hubungkan rangkaian percobaan dengan keadaan short-circuit.
Gambar 4.5 Keadaan Short 3. Mengatur VR1 sebesar 1KΩ. hubungka saklar pada posisi VR1.Hubungkan voltmeter paralel dengan kapasitor C1.Atur tegangan positif pada +10V dan gunakan pada rangkaian. Pada keadaan ini, kapasitor C1 memulai pembebanan (charging) dan tegangan kapasitor VC1 meningkat dan akhirnya mencapai 10V pada indikator voltmeter. 4. Memindahkan saklar pada posisi R7 Kapasitor memulai kondisi tanpa pembebanan (discharging) dan VC menurun hingga 0 V. 5. Menggunakan persamaan T = RxC dari harga VR1 dan C1, hitung konstanta waktu (time constant). T = ______________Sec. 6. Menghitung harga perubahan tegangan VC1 pada t = 0T, 1T, 2T, 3T, 4T dan 5T lalu plotkan kedalam grafik dari gambar 4.6. 𝑡
𝑉𝐶1 = 𝑉 (1 − 𝑒 −𝑅𝐶 ) = 𝑉(1 − 𝑒 −𝑡/𝑇 ) Gambar kurva sesuai dengan titik-titik yang diplotkan. Ini merupakan kurva pembebanan.
Gambar 4.6 Plot untuk Kurva
7. Menggunakan stopwatch untuk mengukur waktu konstanta atau oscilloscope. Pindahkan saklar pada posisi VR1, ukur dan catat waktu saat tegangan pembebanan kapasitor VC1 mencapai nilai 6,32V sebagaimana diindikasikan oleh voltmeter. T = ______________Sec. Note: Pastikan 𝑉𝐶1 = 0 sebelum mengganti kapasitor setiap waktu. 8. Mengukur harga dari VC1 saat waktu t = 0T, 1T, 2T, 3T, 4T, 5T dan catat hasilnya pada Tabel 4.1 Tabel 4.1 Percobaan 1 Unit 4 Time(t)
0T
1T
2T
3T
4T
5T
𝑉𝐶1 9. Plot harga t dan VC1 yang dicatat dalam grafik pada gambar 2-10-8, lalu kemudian gambar kurva sesuai titik yang diplotkan. 10. Membandingkan kurva pada langkah 9 dan 6. Adakah kesamaan antara kedunaya? Yes
No
11. Mengatur VR1 pada 200Ω. Hitung dan catat konstanta waktu T. T = ______________Sec. Pasang kapasitor danamati perubahan pada VC1 yg ditunjukkan pada voltmeter. Apakah waktu pembebanan lebih kecil dibanding pada langkah 3 untuk 𝑉𝐶1 = 10𝑉? Yes
No
12. Memindahkan saklar pada posisi VR1. Gunakan tegangan +10V untuk memberikankapasitor pada VC1 = 10V. 13. Memindahkan kembali saklar pada posisi R7. Kapasitor melepaskan beban padaR7. Hitung dan catat konstanta waktu untuk kondisi tanpa pembebanan. T = ______________Sec. 14. Mengulangi langkah 6 untuk kurva tanpa pembebanan. 15. Mengukur dan catat waktu saat VC1 turun dari 10V menjadi 3,68V T = ______________Sec. 16. Mengulangi langkah 8 untuk kondisi tanpa pembebanan dan catat hasilnya pada Tabel 4.2 Tabel 4.1 Percobaan 2 Unit 4 Time(t)
0T
1T
2T
3T
4T
5T
𝑉𝐶1 17. Mengulangi langkah 9 untuk kurva tanpa pembebanan.
18. Membandingkan kurva pada langkah 17 dan 14, adakah kesamaan antara keduanya? Yes
No
IV.4 Data Pengamatan IV.4.1 Percobaan 1 : Kapasitor dalam Keadaan Charging (𝑉𝑅1 = 1𝑘𝛺) 𝑇 = 𝑅 × 𝐶 = 1𝑘𝛺 × 1𝑚𝐹 = 1 𝑆𝑒𝑐 Tabel 4.1 Percobaan 1 Unit 4 pada saat Charging Time(t)
0T
1T
2T
3T
4T
5T
𝑉𝐶1
0V
6.32 V
8.65 V
9.5 V
9.82 V
9.93 V
10
9.5
9.82
9.93
3
4
5
8.65
8 6.32
VC1
6
4
2 0 0 0
1
2
T
Gambar 4.6 Kurva Percobaan 1 Unit 4 pada saat Charging 𝑉𝑅1 = 1𝑘𝛺
Gambar 4.7 Percobaan 1 Unit 4 pada saat Charging 𝑉𝑅1 = 1𝑘𝛺
Gambar 4.8 Percobaan 1 Unit 4 0T
Gambar 4.9 Percobaan 1 Unit 4 1T
Gambar 4.10 Percobaan 1 Unit 4 2T
Gambar 4.11 Percobaan 1 Unit 4 3T
Gambar 4.12 Percobaan 1 Unit 4 4T
Gambar 4.13 Percobaan 1 Unit 4 5T
IV.4.2 Percobaan 2 : Kapasitor dalam Keadaan Discharging (𝑉𝑅1 = 1𝑘𝛺) 𝑇 = 𝑅 × 𝐶 = 1𝑘𝛺 × 1 𝑚𝐹 = 1 𝑆𝑒c Tabel 4.2 Percobaan 2 unit 4 pada saat Discharging Time(t)
0T
1T
2T
3T
4T
5T
𝑉𝐶1
10 V
3.68 V
1.35 V
0.5 V
0.18 V
0.07 V
Bandingkan hasilnya dengan langkah 13, adakah kesamaan antara keduanya? Yes 10 10 8
VC1
6 3.68
4
1.35
2
0.5
0.18
0.07
4
5
0 0
1
2
3
T
Gambar 4.14 Kurva Percobaan 2 Unit 4 pada saat Discharging 𝑉𝑅1 = 1𝑘𝛺
Gambar 4.15 Percobaan 2 Unit 4 pada saat Discharging 𝑉𝑅1 = 1𝑘𝛺
Gambar 4.16 Percobaan 2 Unit 4 0T
Gambar 4.17 Percobaan 2 Unit 4 1T
Gambar 4.18 Percobaan 2 Unit 4 2T
Gambar 4.19 Percobaan 2 Unit 4 3T
Gambar 4.20 Percobaan 2 Unit 4 4T
Gambar 4.21 Percobaan 2 Unit 4 5T
IV.4.3 Percobaan 3 : Kapasitor dalam Keadaan Charging (𝑉𝑅1 = 200𝛺) 𝑇 = 𝑅 × 𝐶 = 0.2𝑘𝛺 × 1 𝑚𝐹 = 0.2 𝑆𝑒𝑐 Tabel 4.3 Percobaan 3 Unit 4 pada saat Charging Time(t)
0T
1T
2T
3T
4T
5T
𝑉𝐶1
0V
6.32 V
8.65 V
9.5 V
9.82 V
9.93 V
Bandingkan kurva pada langkah 9 dan 6, adakah kesamaan antara keduanya? Yes
𝑇 = 𝑅 × 𝐶 = 0,2𝑘𝛺 × 1𝑚𝐹 = 0,2 𝑆𝑒𝑐 Apakah waktu pembebanan ini lebih kecil dibandingkan dengan pada langkah 3 untuk VC1 = 10 V? Yes
10
9.5
9.82
9.93
3
4
5
8.65 8 6.32
VC1
6
4
2 0
0 0
1
2
T
Gambar 4.22 Kurva Percobaan 3 Unit 4 pada saat Charging 𝑉𝑅1 = 200𝛺
Gambar 4.23 Percobaan 3 Unit 4 pada saat Charging 𝑉𝑅1 = 200𝛺
Gambar 4.24 Percobaan 3 Unit 4 0T
Gambar 4.25 Percobaan 3 Unit 4 1T
Gambar 4.26 Percobaan 3 Unit 4 2T
Gambar 4.27 Percobaan 3 Unit 4 3T
Gambar 4.28 Percobaan 3 Unit 4 4T
Gambar 4.29 Percobaan 3 Unit 4 5T
IV.4.4 Percobaan 4 : Kapasitor dalam Keadaan Discharging (𝑉𝑅1 = 200𝑘𝛺) 𝑇 = 𝑅 × 𝐶 = 0,2𝑘𝛺 × 1𝑚𝐹 = 0,2 𝑆𝑒𝑐 Tabel 4.4 Percobaan 4 unit 4 pada saat Discharging Time(t)
0T
1T
2T
3T
4T
5T
𝑉𝐶1
10 V
3.68 V
1.35 V
0.5 V
0.18 V
0.07 V
Bandingkan kurva pada langkah 17 dan pada langkah 14, adakah kesamaan antara keduanya? Yes 10 10
8
VC1
6 3.68
4
1.35
2
0.5
0.18
0.07
4
5
0 0
1
2
3
T
Gambar 4.30 Kurva Percobaan 4 Unit 4 pada saat Discharging 𝑉𝑅1 = 200𝛺
Gambar 4.31 Percobaan 4 Unit 4 pada saat Discharging 𝑉𝑅1 = 200𝛺
Gambar 4.32 Percobaan 4 Unit 4 0T
Gambar 4.33 Percobaan 4 Unit 4 1T
Gambar 4.34 Percobaan 4 Unit 4 2T
Gambar 4.35 Percobaan 4 Unit 4 3T
Gambar 4.36 Percobaan 4 Unit 4 4T
Gambar 4.37 Percobaan 4 Unit 4 5T
IV.5 Pembahasan IV.5.1 Percobaan 1 : Kapasitor dalam Keadaaan Charging (𝑉𝑅1 = 1𝑘𝛺) A. Dasar Teori Singkat Apabila sebuah kapasitor dihubungkan dengan sumber arus searah maka dalam beberapa saat akan ada arus listrik yang mengalir masuk ke dalam kapasitor, kondisi ini disebut proses pengisian kapasitor, apabila muatan listrik di dalam kapasitor sudah penuh, maka aliran arus listrik akan berhenti. [1] B. Pembahasan Rangkaian Percobaan 1
Gambar 4.13 Percobaan 1 Unit 4 5T Berdasarkan Gambar 4.13 Percobaan 1 Unit 4, percobaan 1 ini bertujuan untuk mengamati
pengisian
pada
kapasitor
dengan
𝑉𝑅1 = 1𝑘𝛺
untuk
menentukan
𝑉𝐶1 dengan menggunakan DC Voltmeter pada waktu yang telah ditentukan dengan menggunakan counter timer. Komponen pada percobaan 1 ini terdiri dari satu buah baterai 10V, satu buah POT-HG 1k dengan persentase 100%, satu buah switch, satu buah resistor 1k, satu buah kapasitor 1mF, satu buah DC Voltmeter, satu buah counter timer, dan dua buah logicstate. Cara mengukur rangkaian dengan mengatur counter timer dengan selang waktu 1 detik kemudian hasil pengukuran terdapat pada DC Voltmeter dan setiap selang waktu akan mengalami kenaikan tegangan pada kapasitor. Berdasarkan percobaan 1 didapatkan hasil pengukuran yang dicatat dalam tabel berikut ini. Tabel 4.1 Percobaan 1 Unit 4 pada saat Charging Time(t)
0T
1T
2T
3T
4T
5T
𝑉𝐶1
0V
6.32 V
8.65 V
9.5 V
9.82 V
9.93 V
C. Perhitungan Manual 𝑡
0
𝑡
1
𝑉𝐶1 (0𝑡) = 𝑉𝑠 (1 − 𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(1 − 2.718−1 ) = 0𝑉 𝑉𝐶1 (1𝑡) = 𝑉𝑠 (1 − 𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(1 − 2.718−1 ) = 6.32𝑉
𝑡
2
𝑡
3
𝑡
4
𝑡
5
𝑉𝐶1 (2𝑡) = 𝑉𝑠 (1 − 𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(1 − 2.718−1 ) = 8.65𝑉 𝑉𝐶1 (3𝑡) = 𝑉𝑠 (1 − 𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(1 − 2.718−1 ) = 9.5𝑉 𝑉𝐶1 (4𝑡) = 𝑉𝑠 (1 − 𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(1 − 2.718−1 ) = 9.82𝑉 𝑉𝐶1 (5𝑡) = 𝑉𝑠 (1 − 𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(1 − 2.718−1 ) = 9.93𝑉 Jadi hasil pengukuran dan hasil perhitungan manual memiliki keluaran yang sama dengan persentase kesalahan 0% dan mengalami kenaikan tegangan atau pengisian kapasitor atau biasa disbeut charging pada setiap selang waktu. IV.5.2 Percobaan 2 : Kapasitor dalam Keadaaan Discharging (𝑉𝑅1 = 1𝑘𝛺) A. Dasar Teori Singkat Proses pengosongan yaitu ketika muatan telah terisi penuh kemudian sumber tegangan diputus maka akan terjadi proses pengosongan, Dimana semakin sedikit isi kapasitor oleh hilangnya muatan maka waktu yang dibutuhkan untuk mencapai keadaan muatan nol semakin lama,sehingga menyebabkan bentuk grafik pengisian berupa grafik eksponensial. [2] B. Pembahasan Rangkaian Percobaan 2
Gambar 4.21 Percobaan 2 Unit 4 5T Berdasarkan Gambar 4.21 Percobaan 2 Unit 4, percobaan 2 ini bertujuan untuk mengamati
pengosongan
pada
kapasitor
dengan
𝑉𝑅1 = 1𝑘𝛺
untuk
menentukan
𝑉𝐶1 dengan menggunakan DC Voltmeter pada waktu yang telah ditentukan dengan menggunakan counter timer. Komponen pada percobaan 2 ini terdiri dari satu buah baterai 10V, satu buah POT-HG 1k dengan persentase 100%, satu buah switch, satu buah resistor 1k, satu buah kapasitor 1mF, satu buah DC Voltmeter, satu buah counter timer, dan dua buah logicstate. Cara mengukur rangkaian dengan mengatur counter timer dengan selang waktu 1 detik kemudian hasil pengukuran terdapat pada DC Voltmeter dan setiap selang waktu akan mengalami penurunan tegangan pada kapasitor. Berdasarkan percobaan 2 didapatkan hasil pengukuran yang dicatat dalam tabel berikut ini.
Tabel 4.2 Percobaan 2 unit 4 pada saat Discharging Time(t)
0T
1T
2T
3T
4T
5T
𝑉𝐶1
10 V
3.68 V
1.35 V
0.5 V
0.18 V
0.07 V
C. Perhitungan Manual 𝑡
0
𝑡
1
𝑡
2
𝑡
3
𝑡
4
𝑡
5
𝑉𝐶1 (0𝑡) = 𝑉𝑠 (𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(2.718−1 ) = 10𝑉 𝑉𝐶1 (1𝑡) = 𝑉𝑠 (𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(2.718−1 ) = 3.68𝑉 𝑉𝐶1 (2𝑡) = 𝑉𝑠 (𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(2.718−1 ) = 1.35𝑉 𝑉𝐶1 (3𝑡) = 𝑉𝑠 (𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(2.718−1 ) = 0.5𝑉 𝑉𝐶1 (4𝑡) = 𝑉𝑠 (𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(2.718−1 ) = 018𝑉 𝑉𝐶1 (5𝑡) = 𝑉𝑠 (𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(2.718−1 ) = 0.06𝑉 Jadi hasil pengukuran dan hasil perhitungan manual memiliki keluaran yang sama dengan persentase kesalahan 0% dan mengalami penurunan tegangan atau pengosongan kapasitor atau biasa disbeut discharging pada setiap selang waktu. IV.5.3 Percobaan 3 : Kapasitor dalam Keadaan Charging (𝑉𝑅1 = 200𝛺) A. Dasar Teori Singkat Kapasitor yang sudah diisi (charged) adalah semacam reservoir energi. Dalam pengisian (charging) dibutuhkan suatu aliran arus dari sumber tegangan. Bila pelat pelat kapasitor tersebut hubung singkat dengan suatu penghantar maka akan terjadi pengosongan (discharging) pada kapasitor yang akan menimbulkan panas pada penghantar tersebut. [3] B. Pembahasan Rangkaian Percobaan 3
Gambar 4.29 Percobaan 3 Unit 4 5T Berdasarkan Gambar 4.29 Percobaan 3 Unit 4, percobaan 3 ini bertujuan untuk mengamati
pengisian
pada
kapasitor
dengan
𝑉𝑅1 = 200𝛺
untuk
menentukan
𝑉𝐶1 dengan menggunakan DC Voltmeter pada waktu yang telah ditentukan dengan menggunakan counter timer. Komponen pada percobaan 3 ini terdiri dari satu buah baterai 10V,
satu buah POT-HG 200𝛺 dengan persentase 100%, satu buah switch, satu buah resistor 1k, satu buah kapasitor 1mF, satu buah DC Voltmeter, satu buah counter timer, dan dua buah logicstate. Cara mengukur rangkaian dengan mengatur counter timer dengan selang waktu 0.2 detik kemudian hasil pengukuran terdapat pada DC Voltmeter dan setiap selang waktu akan mengalami kenaikan tegangan pada kapasitor. Berdasarkan percobaan 3 didapatkan hasil pengukuran yang dicatat dalam tabel berikut ini. Tabel 4.3 Percobaan 3 Unit 4 pada saat Charging Time(t)
0T
1T
2T
3T
4T
5T
𝑉𝐶1
0V
6.32 V
8.65 V
9.5 V
9.82 V
9.93 V
C. Perhitungan Manual 𝑡
0
𝑉𝐶1 (0𝑡) = 𝑉𝑠 (1 − 𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(1 − 2.718−0.2 ) = 0𝑉 𝑡
0.2
𝑡
0.4
𝑡
0.6
𝑡
0.8
𝑉𝐶1 (0.2𝑡) = 𝑉𝑠 (1 − 𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(1 − 2.718−0.2 ) = 6.32𝑉 𝑉𝐶1 (0.4𝑡) = 𝑉𝑠 (1 − 𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(1 − 2.718−0.2 ) = 8.65𝑉 𝑉𝐶1 (0.6𝑡) = 𝑉𝑠 (1 − 𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(1 − 2.718−0.2 ) = 9.5𝑉 𝑉𝐶1 (0.8𝑡) = 𝑉𝑠 (1 − 𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(1 − 2.718−0.2 ) = 9.82𝑉 𝑡
1
𝑉𝐶1 (1𝑡) = 𝑉𝑠 (1 − 𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(1 − 2.718−0.2 ) = 9.93𝑉 Jadi hasil pengukuran dan hasil perhitungan manual memiliki keluaran yang sama dengan persentase kesalahan 0% dan mengalami kenaikan tegangan atau pengisian kapasitor atau biasa disbeut charging pada setiap selang waktu. IV.5.4 Percobaan 4 : Kapasitor dalam Keadaan Discharging (𝑉𝑅1 = 200𝛺) A. Dasar Teori Singkat Dengan melihat sifat kapasitor yang mampu menyimoan muatan (charging) dan pengosongan (discharging) maka kapasitor dapa diaplikasikan pada rangkaian elektronika. [4] B. Pembahasan Rangkaian Percobaan 4
Gambar 4.37 Percobaan 4 Unit 4 5T
Berdasarkan Gambar 4.21 Percobaan 4 Unit 4, percobaan 4 ini bertujuan untuk mengamati
pengosongan
pada
kapasitor
dengan
𝑉𝑅1 = 200𝛺
untuk
menentukan
𝑉𝐶1 dengan menggunakan DC Voltmeter pada waktu yang telah ditentukan dengan menggunakan counter timer. Komponen pada percobaan 4 ini terdiri dari satu buah baterai 10V, satu buah POT-HG 200𝛺 dengan persentase 100%, satu buah switch, satu buah resistor 1k, satu buah kapasitor 1mF, satu buah DC Voltmeter, satu buah counter timer, dan dua buah logicstate. Cara mengukur rangkaian dengan mengatur counter timer dengan selang waktu 1 detik kemudian hasil pengukuran terdapat pada DC Voltmeter dan setiap selang waktu akan mengalami penurunan tegangan pada kapasitor. Berdasarkan percobaan 4 didapatkan hasil pengukuran yang dicatat dalam tabel berikut ini. Tabel 4.4 Percobaan 4 unit 4 pada saat Discharging Time(t)
0T
1T
2T
3T
4T
5T
𝑉𝐶1
10 V
3.68 V
1.35 V
0.5 V
0.18 V
0.07 V
C. Perhitungan Manual 𝑡
0
𝑡
1
𝑡
2
𝑡
3
𝑡
4
𝑡
5
𝑉𝐶1 (0𝑡) = 𝑉𝑠 (𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(2.718−1 ) = 10𝑉 𝑉𝐶1 (1𝑡) = 𝑉𝑠 (𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(2.718−1 ) = 3.68𝑉 𝑉𝐶1 (2𝑡) = 𝑉𝑠 (𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(2.718−1 ) = 1.35𝑉 𝑉𝐶1 (3𝑡) = 𝑉𝑠 (𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(2.718−1 ) = 0.5𝑉 𝑉𝐶1 (4𝑡) = 𝑉𝑠 (𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(2.718−1 ) = 018𝑉 𝑉𝐶1 (5𝑡) = 𝑉𝑠 (𝑒 −𝑇 ) = 10𝑉(2.718−1 ) = 0.06𝑉 Jadi hasil pengukuran dan hasil perhitungan manual memiliki keluaran yang sama dengan persentase kesalahan 0% dan mengalami penurunan tegangan atau pengosongan kapasitor atau biasa disbeut discharging pada setiap selang waktu.
IV.6 Kesimpulan 1. Konstanta waktu dan besar VR1 pada percobaan 1 dan 3 berbeda namun, besar tegangan kapasitor setiap selang waktu sama. 2. Besar VR1 pada percobaan 2 dan 4 berbeda, namun besar tegangan kapasitor setiap selang waktu sama. 3. Untuk melalukan charging, harus melalukan pengosongan kapasitor terlebih dahulu. 4. Untuk melalukan discharging, harus melalukan pengisian kapasitor terlebih dahulu. 5. Grafik pengisian kapasitor selalu naik dan grafik pengosongan kapasitor selalu turun.
DAFTAR PUSTAKA [1] Taufiqullah, "TN Elektro," TN Elektro, 13 Januari 2021. [Online]. Available: https://www.tneutron.net/elektro/pengisian-dan-pengosongan-kapasitor/. [Accessed 26 September 2021]. [2] ilkomeks2013,
"komekstensi,"
ilkomeks2013,
[Online].
Available:
https://komekstensi.wordpress.com/2014/04/08/charging-and-discharging-capasitor/. [Accessed 26 September 2021]. [3] e-dukasi,
"m-edukasi,"
e-dukasi,
[Online].
Available:
https://m-
edukasi.kemdikbud.go.id/medukasi/produkfiles/kontenonline/online2008/kapasitor/prinsipkap.html. [Accessed 26 September 2021]. [4] unkown,
"ArticelI2C,"
[Online].
Available:
eng.binus.ac.id/files/2014/05/Kapasitor.pdf. [Accessed 26 September 2021].
https://comp-
LAMPIRAN Meet Praktikum
Percobaan Praktikum
Datasheet Resistor
Datasheet Ammeter dan Voltmeter
Datasheet Counter Timer
Datasheet Potentiometer
