LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR I RANGKAIAN DC

LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR I RANGKAIAN DC

LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

Nama : Alif Ananda Putra NIM : 225090700111004 Kelompok : 7

Tgl. Praktikum : 14 Mei 2023

Nama Asisten : Fenny Dwi Agustia

LEMBAR PENILAIAN PRAKTIKUM LAPORAN ELEKTRONIKA DASAR I

RANGKAIAN AC

Tanggal Masuk Laporan : _____________________________________________________

Pukul : _____________________________________________________

Catatan:

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

____________________________________

Tanggal Masuk Revisi : ______________________________________________________

Pukul : ______________________________________________________

Nilai Sementara Nilai Akhir

Korektor

...

Asisten

Fenny Dwi Agustia

CO Asisten

Nama Co Asisten Kelas

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 TUJUAN

Tujuan dilakukannya praktikum elektronika dasar 1 tentang rangkaian AC yaitu agar karakteristik ac pada rangkaian RLC, rangkaian RC, dan rangkaian RL dengan konfigurasi seri dan paralel dapat dipahami oleh para praktikaN.

1.2 DASAR TEORI

Arus listrik yang memiliki besaran-besaran dan arahnya yang berubah-ubah secara bolak-balik disebut sebagai arus bolak balik. Berbeda dengan arus searah di mana arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah dengan waktu. Arus bolak balik memungkinkan pengaliran enenrgi yang efisien karena bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk gelombang lain dapat digunakan. Misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave) atau bentuk gelombang segi empat (square wave). Gelombang listrik bolak-balik secara sinusoidal di gambarkan dalam bentuk grafik pada gambar berikut ( Ponto, 2018).

Gambar 1.1 Kurva Gelombang Sinusoidal ( Ponto, 2018).

Arus dan tegangan berubah-ubah setiap saat sesuai dengan bentuk kurva sinusoidal pada rangkaian AC, sehingga arus dan tegangan terdiri dari tiga besaran nilai, sebagai berikut. Suatu nilai listrik tertinggi atau terbesar pada rangkaian disebut sebagai nilai maksimum. Kemudian, suatu nilai besaran listrik yang terjadi dalam rangkaian pada suatu waktu tertentu disebut sebagai nilai sesaat. Lalu, besar nilai listrik AC yang setara dengan besar nilai DC yang menghasilkan kalor yang sama pada waktu yang sama disebut sebagai nilai efektif. Nilai ini dapat diukur pada alat ukur. Hubungan Nilai arus, tegangan Maksimum dan nilai efektif dapat dilihat pada rumus berikut : ( Ponto, 2018).

Vmaks = Veff

√

² (1.1)

Veff = Vmaks

√

² (1.2)

Imaks = Ieff

√

² (1.3)

Ieff = I maks

√

2 (1.4)

Vmaks = tegangan maksimum Veff = tegangan efektif Imaks = arus maksimum Ieff = arus efektif

Gambar 1.2 rangkaian RC (Giancoli, 2015).

Rangkaian RC adalah rangkaian yang terdapat kapasitor dan induktor didalamnya.

Perhatikan pada gambar diatas, terlihat jika saklarnya terbuka dan kemudian akan ditutup.

Saat saklar sudah ditutup, makan akan ada arus yang mengalir pada rangkaian. Arus akan keluar melalui sumbu negatif baterai kemudian menuju kapasitor melalui hambatan R lalu kembali menuju sumbu positif baterai. Saat muatannya terkumpul pada kapasitor, maka beda potensialnya meningkat hingga tegangannya sama dengan gglnya (Vc = Q/C) dan tidak ada beda potensial yang melintasi resistor (Giancoli, 2015).

Gambar 1.3 rangkaian RL (Alexander & Sadiku, 2012).

Rangkaian RL adalah rangkaian yang terdapat resistor dan inductor. Sama seperti diatas, Perhatikan pada gambar diatas, disini akan dilihat respon sirkuit saat arus melewati induktor. Seperti yang diketahui bahwa arus pada inductor tidak dapat berubah seketika, maka induktor memiliku arus awal �(0) = �0. Dengan adanya arus yang disimpan dalam konduktor, maka dapat dikatakan �(0) = 1

2 � I20

. Dengan diterapkannya hukum kirchoff, maka dapat disederhanakan menjadi VL + VR = 0. Karena VL adalah L di/dt dan VR adalah iR, maka

(1.5) Hal ini menunjukkan bahwa respon alami dari rangkaian RL adalah eksponensial maka, dapat dikatakan bahwa konstanta waktu untuk rangkaian RL adalah (Alexander & Sadiku, 2012).

(1.6) Rangkaian arus RLC merupakan rangkaian dengan arus AC (Alternating Current) atau bolak balik. Rangkaian yang memiliki 3 komponen yaitu Resistansi (R), Induktansi (L), dan Kapasitor (C) didalamnya dinamakan rangkaian RLC. Pada rangkaian RLC seri, yaitu rangkaian yang ketiga komponennya disusun secara seri, terjadi osilasi yang teredam. Osilasi yang teredam terjadi dikarenakan adanya resistansi atau hambatan dalam rangkaian yang ketika arus melewatinya, maka energi dari arus tersebut akan diubah ke energi panas oleh resistansi dari rangkaian. Karena energi diambil dan diubah, maka total energi magnetik dari rangkaian tersebut menjadi tidak konstan (Halliday et al, 2014).

BAB II METODOLOGI

2.1 Peralatan Percobaan

Dalam percobaan ini digunakan beberapa alat dan bahan diantaranya yaitu Voltmeter AC, Amperemeter AC, Signal generator, Oscilloscope, dan Rangkaian uji (rangkaian DC, RC dan RL).

2.2 Tata Laksana Percobaan

2.2.1 Rangkaian RLC Seri dan Paralel

Langkah pertama, rangkaian uji, voltmeter, amperemeter dan signal generator dihidupkan. Kemudian keadaan saklar pada rangkaian uji diatur sehingga didapat rangkaian RLC seri seperti pada gambar pada diktat. Lalu voltmeter dan amperemeter diatur pada mode AC. Pada channel 1 (CH1) oscilloscope, dipilih coupling GND, diatur vertical position agar sinyal berada di tengah layar, kemudian dipilih coupling AC. dipilih pengaturan volt/div = 2 Volt/div dan time/div = 500 uS. Kemudian CH1 oscilloscope dihubungkan ke titik A. Selanjutnya signal generator diatur agar dihasilkan sinyal keluaran dengan bentuk gelombang sinus. Amplitudonya diatur sebesar 5 Vpeak (sama dengan 10 V peak-to-peak), frekuensinya sebesar 1 kHz, dan offset DC-nya 0 V. Lalu disimpan bentuk sinyal tegangan VAD yang terlihat di oscilloscope. Lalu dengan digunakan voltmeter, diukur (nilai RMS) dan dicatat tegangan VAD, VAB, VBC dan VCD. Arus I1 diukur menggunakan amperemeter yang diposisikan di I1. Keadaan saklar pada rangkaian uji diatur kembali sehingga didapat rangkaian RLC paralel seperti pada gambar di diktat. Bentuk sinyal tegangan VAD dan VBD yang terlihat di oscilloscope disimpan. Kemudian dengan

menggunakan voltmeter, diukur (nilai RMS) dan dicatat tegangan VAD, VAB dan VBD. Arus I1, I2, I3 dan I4 diukur menggunakan amperemeter yang diposisikan di titik-titik yang sesuai.

2.2.2 Rangkaian RC Seri dan Paralel

Pertama-tama keadaan signal generator dan oscilloscope dipastikan tidak diubah. Keadaan saklar pada rangkaian uji diatur sehingga didapat rangkaian RC Seri seperti pada gambar di diktat. Lalu bentuk sinyal tegangan VAD yang terlihat di oscilloscope disimpan. Dengan menggunakan voltmeter, diukur (nilai RMS) dan dicatat tegangan VAD, VAB dan VBD. arus I1 diukur menggunakan amperemeter yang diposisikan di I1. Kemudian keadaan saklar pada rangkaian uji diatur kembali sehingga didapat rangkaian RC paralel seperti pada gambar di diktat. Bentuk sinyal tegangan VAD dan VBD yang terlihat di oscilloscope disimpan. Dengan

menggunakan voltmeter, diukur (nilai RMS) dan dicatat tegangan VAD, VAB dan VBD. Arus I1, I2 dan I3 diukur menggunakan amperemeter yang diposisikan di titik- titik yang sesuai.

2.2.3 Rangkaian RL Seri dan Paralel

Langkah pertama yaitu keadaan signal generator dan oscilloscope dipastikan tidak diubah. Keadaan saklar pada rangkaian uji diatur sehingga didapat rangkaian RL Seri seperti pada gambar di diktat. Kemudian bentuk sinyal tegangan VAD yang terlihat di oscilloscope disimpan. Dengan menggunakan voltmeter, diukur (nilai RMS)

dan dicatat tegangan VAD, VAB, VBC dan VCD. Arus I1 diukur menggunakan amperemeter yang diposisikan di I1. Lalu keadaan saklar pada rangkaian uji diatur kembali sehingga didapat rangkaian RL paralel seperti pada gambar di diktat. Bentuk sinyal tegangan VAD dan VBD yang terlihat di oscilloscope disimpan. Dengan menggunakan voltmeter, diukur (nilai RMS) dan dicatat tegangan VAD, VAB dan VBD. Selanjutnya arus I1, I2 dan I4 diukur menggunakan amperemeter yang diposisikan di titik-titik yang sesuai. Yang terakhir semua alat dimatikan 2.3 GAMBAR ALAT DAN RANGKAIAN PERCOBAAN

Gambar 2.3 sinyal generator

Gambar 2.4 amperemeter

Gambar 2.5 voltmeter

Gambar 2.6 osiloskop

Gambar 2.7 rangkaian uji

DAFTAR PUSTAKA

Alexander Charles & Sadiku Matthew. 2012. Fundamentals of Electric Circuits. Ney York.

McGraw-Hill Science/Engineering/Math.

Giancoli Douglas. 2015. Physics Principles with Applications, Global Edition. E Lake Ave.

Perason Education. Inc.

Halliday, David. R Resnick, J Walker. 2014. Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons.

Cleveland.

Ponto. H. (2018). Dasar Teknik Listrik. Edisi Pertama. Yogyakarta: Penerbit Deepublish

LAMPIRAN

(Halliday et al, 2014).

( Ponto, 2018)

RL (Alexander & Sadiku, 2012).

(Giancoli, 2015)