Praktikum RC [PDF]

Citation preview

Praktikum Fisika Dasar 2



MODUL RANGKAIAN RC



D4. Teknik Tekstil Politeknik STTT Bandung 2016/2017



Praktikum : Rangkaian RC Tujuan Praktikum •  Mempelajari karakteristik rangkaian RC •  Mempelajari proses charging-discharging sebuah kapasitor •  Membandingkan grafik charging-discharging berdasarkan praktikum dan simulasi matlab



Alat Praktikum •  Kapasitor •  Resistor •  Osiloskop •  kabel •  Breadboard •  Stopwatch



Pendahuluan 1.  Rangkaian RC Rangkaian RC merupakan rangkaian yang terdiri dari resistor dan kapasitor, dan dalam rangkaian RC arus tidak konstan tetapi bervariasi terhadap waktu. Resistor



(b)



(a)



(c)



Kapasitor



Saklar Baterai



(a) Sebuah kapasitor yang dipasang seri dengan resisitor, saklar, dan baterai ; (b) Diagram rangkaian ketika saklar terbuka ; (c) Diagram rangkaian ketika saklar tertutup



2.  Pengisian Muatan ke dalam kapasitor (Charging)



S



S i



ε



+



R



-



ε



+



R



-



C



C + - - + - - +



Vc



Vc



Gambar diatas menunjukan sebuah rangkaian pengisian kapasitor yang mula-mula tak bermuatan (saklar terbuka). Muatan mulai mengalir dari ketika saklar ditutup. Banyaknya muatan pada kapasitor :



Menurut aturan Kirchoff : Kedua ruas di integrasikan



Grafik Vc vs t pada charging kapasitor VC



t



3.  Pengosongan muatan dari kapasitor (Discharging)



S



(b)



(a) -Q +Q



C



S



R



QO Q QoO



C



R i



Sebuah kapasitor dengan muatan awal +Q dan –Q dihubungkan dengan resistor dan saklar yang terbuka. Ketika saklar tertutup arus mengalir pada rangkaian. Aliran arus disebakan oleh aliran muatan dari plat positif kapasitor ke plat negatif kapasitor.



Menurut aturan Kirchoff : Grafik Vc vs t pada discharging kapasitor VC



t



Simulink menggunakan Matlab Berdasarkan persamaan menjadi : Sum



+ Σ Constanta



-



, maka simulasinya Scope



Integrator dQ/dt Q S



Q/C Gain



Gain



Tugas Awal 1.  Jelaskan bagaimana sebuah kapasitor mampu menyimpan muatan atau energi listrik ! 2.  Jelaskan fungsi bahan dielektrik pada sebuah kapasitor ! 3.  Sebutkan jenis-jenis dari kapasitor ! Serta jelaskan perbedaan, kekurangan, dan kelebihan dari setiap kapasitor yang anda sebutkan ! 4.  Apakah kita masih bisa mengamati proses pengisian dan pengosongan sebuah kapasitor tanpa dirangkaian dengan resistor ? Jelaskan fungsi dari resistor tersebut !



Langkah Praktikum Gambar II



Gambar I



Waktu ε



+



-



Tegangan (Vc)



R C Osiloskop



Praktikum pengosongan kapasitor (Discharging) 1.  2.  3.  4. 



Buatlah tabel hasil percobaan seperti gambar II pada jurnal praktikum Rangkai kapasitor, resistor, catu daya, dan osiloskop seperti gambar I Nyalakan catu daya dan amati kenaikan tegangan pada kapasitor melalui osiloskop Tunggu sampai beda tegangan pada kapasitor menunjukan angka yang cukup tinggi (mendekati beda tegangan sumber) 5.  Matikan catu daya dan amati penurunan tegangan pada kapasitor 6.  Catat besar penurunan tegangan pada kapasitor setiap 5 detik 7.  Buat grafik Vc terhadap t dari hasil percobaan yang dilakukan.



Langkah Praktikum Praktikum pengisian kapasitor (Charging) 1.  Buatlah tabel hasil percobaan seperti gambar II pada jurnal praktikum 2.  Rangkai kapasitor, resistor, catu daya, dan osiloskop seperti gambar I 3.  Nyalakan catu daya dan pada nilai tegangan tertentu amati dan catat kenaikan tegangan setiap 5 detik. 4.  Buat grafik Vc terhadap t dari hasil percobaan yang dilakukan.



Tugas Akhir 1.  Buat grafik Vc terhadap t dari hasil percobaan yang dilakukan untuk proses pengisian dan pengosongan kapasitor 2.  Dengan menggunakan data nilai kapasitor, resistor, dan tegangan sumber dari percobaan yang sudah dilakukan, bandingkanlah grafik pengisian dan pengosongan kapasitor hasil praktikum dan simulasi dari matlab. 3.  Buatlah kesimpulan dari data yang sudah anda dapatkan