LABORATORIUM PENDIDIKAN FISIKA FKIP UNSRI
INDRALAYA
LAPORAN PRAKTIKUM
ELEKTRONIKA DASAR I
PENGISIAN DAN PENGOSONGAN
KAPASITOR
NAMA
:
Guruh Sukarno Putra
NIM
:
06111181419027
DOSEN PENGASUH :
Muhammad Muslim, S.pd.,M.Si.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
2015
PRAKTIKUM KE-4
A. Judul Praktikum :Pengisian dan pengosongan Kapasitor
B. Tanggal Praktikum : Jum’at, 6 Oktober 2015
C. Tujuan Praktikum : Mempelajari Pengisian dan pengosongan muatan listrik pada kapasitor elektrolit
D. Alat dan Bahan :
- Kapasitor dengan kapasitansi 2200mF 16V - Voltmeter digital
- Stopwatch
-Sumber Arus 12 DCV - Resistor 33kOhm
E. Landasan Teori
1. Rangkaian Pengisian dan Pengosongan Kapasitor
Kapasitor disebut juga kondensator. Kata “kondensator” pertama kali disebut oleh Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia pada tahun 1782 (dari bahasa Italia “condensatore”), yaitu kemampuan alat untuk menyimpan suatu muatan listrik. Kapasitor ditemukan pertama kali oleh Michael Faraday 1791-1867). Satuan kapasitor disebut Farad (F).
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. Bila hubungan ke kapasitor di tukar polaritasnya, maka muatan listrik akan kembali mengalir keluar dari kapasitor.
Tegangan listrik pada kapasitor besarnya berbanding lurus dengan muatan listrik yang tersimpan di dalam kapasitor, hubungan ini dapat dituliskan menjadi :
Dimana V : tegangan listrik (V)
Q : muatan listrik (Coulomb ( C )) C : kapasitas kapasitor (Farad (F)
Pengisian pengosongan kapasitor berbanding terbalik dan memiliki grafik yang berbeda. Komponen R dan C masing-masing memiliki pengaruh pada pengisian dan pengosongan kapasitor. dan terdapat gejala kejenuhan dalam proses pengisian maupun pengosongan muatan kapasitor
Jika tetapan waktu Ƭ = RC ˂ T, kapasitor C terisi penuh dalam waktu T\2. Akan tetapi jika tetapn waktu Ƭ = RC ˃ T, maka sebelum kapasitor terisi penuh, tegangan V sudah berbalik menjadi negative. Akibatnya kapasittor segera dikosongkan dan diisi muatan negative menuju ke –Vp. Belum lagi terisi penuh, Vs sudah berubah tanda lagi. Akibatnya isyarat keluaran akan berupa suatu tegangan yang berbentuk gelombang segitiga. Untuk Ƭ˃RC, bentuk isyarat keluaran seperti integral isyarat masukan. Untuk Ƭ = RC ˃ T pada waktu Vs = +Vp, kemiringan Vo (t) positif, dan pada waaktu Vs= -Vp, kemiringan Vo (t) negative. Tak heran jika rangkaian ini dikenal sebagai rangkaian pengintegralan RC.
Rangkaian ini berlaku sebagai pengintegral asalkan Ƭ = RC ˃ T, atau apabila f˃1\RC.
vertical ini diolah oleh suatu rangkaian pengintegral. Isyarat keluaran pengintegral ini digunakan untuk memulai sapuan vertical.
3. Rangkaian Pendifferensial RC
Rangkaian RC akan berlaku sebagai suatu pendifferensial . untuk Ƭ = RC ˂ T, isyarat keluaran akan seperti differensial dari isyarat masukan.
Tampak jika Ƭ= RC˃, atau untk f˃1\RC bentuk isyarat mirip dengan isyarat masukan, akan tetapi puncaknya miring. Jika RC˂ T, atau f ˂ RC isyarat berbentuk denyut dengan tegangan puncak 2Vp. Ini dapat dijelaskan sebagai berikut.
Misalkan mula-mula kapsitor kosong. Segera setelaht tegangan masukan Vs mencapai Vp, akan mengalir arus i(t) = Vp\R, sehingga tegangan keluaran Vo=Vp. Arus segera jatuh dan menjadi nol sebelum setengah periode. Hal ini berarti kapasitor telah penuh dan ada tegangan Vp pada kapasitor.
Tiba- tiba Vs berubah tanda menjadi negative. Akibatnya Vo akan mempunyai harga -2Vp. Selanjutnya kapasitor akan terisi negative, dan pada waktu berubah tanda menjadi positif kembali, Vo = +2Vp.
F. Prosedur Percobaan
1. Buatlah Rangkaian Sederhana seperti gambar 2. Aktifkan sumber arus bersamaan dengan stopwatch
3. Catat tegangan yang terukur setiap waktunya ke dalam tabel 4. Lanjutkan praktikum dengan proses pengosongan kapasitor
5. Setelah kapasitor terisi penuh ditandai dengan ketidakadaan kenaikan tegangan , Reset Stopwatch
6. Matikan sumber arus dengan bersamaan dengan mengaktifkan stopwatch
G. Hasil Pengamatan
Pengisian Kapasitor Pengosongan Kapasitor
H. Analisa Data dan Faktor Koreksi
Waku Tegangan Waktu Tegangan
5 0,56 5 3,94
100 3,60 100 1,06
120 3,73 120 0,83
130 3,80 130 0,73
140 3,86 140 0,65
150 3,91 150 0,58
160 3,97 160 0,51
170 4,01 170 0,46
180 4,05 180 0,41
190 4,09 190 0,43
200 4,12 200 0,33
300 4,31 300 0,12
Hasil Praktikum Saat Pengisian dan pengosongan Kapasitor
Waku Tegangan Waktu Tegangan
5 0,56 5 3,94
100 3,60 100 1,06
120 3,73 120 0,83
130 3,80 130 0,73
140 3,86 140 0,65
150 3,91 150 0,58
160 3,97 160 0,51
170 4,01 170 0,46
180 4,05 180 0,41
190 4,09 190 0,43
200 4,12 200 0,33
300 4,31 300 0,12
Grafik Tegangan Pada Kapasitor Saat pengisian ( Praktikum )
Grafik Tegangan Pada Kapasitor Saat Pengosongan
Kajian Teoretik Untuk Faktor Koreksi
Pengisian Pengosongan
Waktu Tegangan Waktu Tegangan
5 0,01 5 4,41
100 0,11 100 4,35
120 0,13 120 4,34
130 0,14 130 4,33
140 0,15 140 4,33
150 0,16 150 4,32
160 0,17 160 4,31
170 0,19 170 4,31
180 0,20 180 4,30
190 0,21 190 4,30
200 0,22 200 4,29
300 0,32 300 4,23
Grafik Teoretik Saat pengisian Kapasitor
Grafik Teoretik Saat Pengosongan Kapasitor
Faktor Koreksi ( Analisis Persentase Kesalahan)
Saat Pengisian
Waktu Praktik Teoretik Persentase
Kesalahan (%)
Tingkat Fatal
5 0,56 0,01 10067,50 Tinggi
10 0,94 0,01 8436,38 Tinggi
15 1,39 0,02 8318,19 Tinggi
20 1,80 0,02 8078,76 Tinggi
30 2,48 0,03 7417,51 Tinggi
40 2,86 0,04 6406,52 Tinggi
50 3,10 0,05 5545,90 Tinggi
60 3,29 0,07 4896,72 Tinggi
70 3,35 0,08 4264,01 Tinggi
80 3,43 0,09 3812,38 Tinggi
90 3,51 0,10 3461,23 Tinggi
100 3,60 0,11 3189,55 Tinggi
120 3,73 0,13 2744,19 Tinggi
130 3,80 0,14 2576,51 Tinggi
140 3,86 0,15 2426,31 Tinggi
150 3,91 0,16 2290,07 Tinggi
160 3,97 0,17 2176,64 Tinggi
170 4,01 0,19 2065,79 Tinggi
180 4,05 0,20 1967,29 Tinggi
190 4,09 0,21 1879,19 Tinggi
200 4,12 0,22 1795,32 Tinggi
300 4,31 0,32 1230,90 Tinggi
Saat Pengosongan
Waktu Praktik Teoretik Kesalahan (%)Persentase TingkatFatal
5 3,94 4,41 10,60 Kecil
10 3,60 4,40 18,25 Kecil
15 3,34 4,40 24,11 Sedang
20 3,01 4,40 31,56 Sedang
30 2,67 4,39 39,21 Sedang
40 2,30 4,39 47,56 Sedang
50 2,01 4,38 54,11 Sedang
60 1,74 4,37 60,22 Sedang
70 1,54 4,37 64,74 Sedang
80 1,36 4,36 68,82 Sedang
90 1,19 4,36 72,68 Sedang
100 1,06 4,35 75,63 Sedang
120 0,83 4,34 80,87 Sedang
130 0,73 4,33 83,15 Sedang
140 0,65 4,33 84,97 Sedang
150 0,58 4,32 86,57 Sedang
160 0,51 4,31 88,18 Sedang
170 0,46 4,31 89,32 Sedang
180 0,41 4,30 90,47 Sedang
190 0,43 4,30 89,99 Sedang
200 0,33 4,29 92,31 Sedang
300 0,12 4,23 97,16 Sedang
400 0,05 4,17 98,80 Sedang
I. Pembahasan
Pada bagian ini , akan dibahas perubahan tegangan yang terjadi saat
0.00
Akan tetapi, Tingkat fatal terbesar terjadi pada tegangan disetiap waktunya , dimana antara kajian teoretik dan praktik sangat menunjukan kesenjangan yang sangat tinggi dan terkesan fatal , Menurut saya kesalahan ini
disebabkan oleh :
1. Ketidaktelitian pengamat dalam Mengukur tegangan 2. Kesalahan pada penghitungan hambatan resistor
J. Kesimpulan
Pada Praktikum ini, dapat disimpulkan bahwa:
- Kapasitor adalah alat penyimpan muatan yang ditandai dengan naiknya beda potensial saat pengisian
- Kenaikan dan penurunan Beda potensial pada kapasitor sebanding dengan kenaikan dan penurunan kurva eksponensial
K. Daftar Pustaka
Tim Penyusun, 2014. Modul praktikum Elektronika Dasar I, Unsri: Indralaya.
Anonim, 2012. Pengisian dan pengosongan Kapasitor. http://academia.edu . Diakses tanggal : 11 November 2015
