Job Sheet Arus Ac

PRAKTIKUMFISIKA ELEKTRONIKA

RANGKAIAN R-L-C SERI DAN PARALEL PADA TEGANGAN ACRANGKAIAN R-L-C SERI DAN PARALEL PADA TEGANGAN AC

I. TUJUAN PERCOBAAN 1. Dapat mempelajari karakteristik impedansi dari rangkaian R-L-C seri dan paralel.2. Dapat mempelajari hubungan antara resistansi, reaktansi, impedansi dan sudut fase, serta dapat

membandingkannya dengan perhitungan teori.

II. ALAT DAN BAHAN 1. Modul Rangkaian Listrik Unit 12. Kabel Penghubung3. Multimeter4. R-L-C meter

III. TEORI SINGKAT Resistansi total pada jaringan listrik arus bolak-balik AC dari sebuah rangkaian disebut dengan

impedansi Z. Dengan menggunakan aplikasi dari hukum Ohm yang diterapkan pada rangkaian arus bolak-balik AC, didapat bahwa :

V= I . ZI=V

ZZ=V

IA. IMPEDANSI R-L SERI

Gambar 1.1. Rangkaian R-L SeriPada suatu rangkaian R-L seri seperti pada Gambar 1.1., besarnya nilai impedansi total Z

ditentukan oleh nilai komponen resistif dan nilai reaktansi induktif, dimana nilai reaktansi induktif tergantung daripada nilai induktansi dan frekwensi.

Hubungan antara resistansi R, reaktansi induktif XL, dan impedansi Z dapat dirumuskan sebagai berikut :

Z2= R2+ XL

2 Z = √ R2 + XL

2

dimana nilai dari XL adalah X L= 2π fL

Pada Gambar 1.2. terlihat hubungan antara R dan XL. Sumbu horizontal menunjukkan sumbu nyata (real) untuk nilai dari sebuah resistansi R dengan sudut 0o , sedangkan sumbu vertikal


menunjukkan sumbu khayal (imajiner) untuk nilai dari sebuah reaktansi induktif XL dengan sudut 90o dari sumbu nyata.

Gambar 1.2. Diagram Impedansi

B. IMPEDANSI R-C SERI

Gambar 1.3. Rangkaian R-C Seri

Untuk rangkaian R-C seri seperti pada Gambar 1.3., besarnya nilai impedansi total Z ditentukan oleh nilai komponen resistif dan nilai reaktansi kapasitif, dimana nilai reaktansi kapasitif tergantung daripada nilai kapasitansi dan frekwensi.

Hubungan antara resistansi R, reaktansi kapasitif XC, dan impedansi Z dapat dirumuskan sebagai berikut :

Z2= R2+ XC

2 Z = √ R2 + XC

2

dimana nilai dari XC adalah XC =

12π fC


Pada Gambar 1.4. terlihat hubungan antara R dan XC. Sumbu horizontal menunjukkan sumbu nyata (real) untuk nilai dari sebuah resistansi R dengan sudut 0o , sedangkan sumbu vertikal menunjukkan sumbu khayal (imajiner) untuk nilai dari sebuah reaktansi kapasitif XC dengan sudut -90o

dari sumbu nyata.

Gambar 1.4. Diagram Impedansi

C. IMPEDANSI R-L-C SERI

Gambar 1.5. Rangkaian R-L-C Seri

Pada rangkaian R-L-C seri arus bolak-balik, analisa rangkaian yang digunakan sama dengan analisa pada rangkaian arus searah, tetapi perlu diperhatikan adanya pengaruh fasor pada komponen reaktif (L atau C).

Maka nilai impedansi dari R-L-C seri adalah

Z = R + j( X L - XC )dengan magnitudo impedansi total dan sudut fase :

Z = √ R2+( XL -XC )2 θ °= tgn-1( X L - XC

R )


D. IMPEDANSI R-L PARALEL

Gambar 1.6. Rangkaian R-L Paralel

Untuk menganalisa rangkaian paralel AC, perlu adanya pengetahuan mengenai analisa rangkaian paralel pada DC. Pada rangkaian paralel, tegangan yang jatuh pada masing-masing beban sama dengan tegangan sumber, sedangkan arus yang mengalir pada masing-masing beban tergantung pada nilai hambatannya.

Untuk komponen resistif, hambatannya harga resistansi, untuk komponen induktif, hambatannya harga reaktansi induktif dan untuk komponen kapasitif, hambatannya reaktansi kapasitif.

Untuk nilai impedansi dari rangkaian R-L paralel :

1Z

= 1

R∠0 ° +

1X L∠90 °

atau

Z = R∠ 0° . XL∠90 °

R∠0 ° + XL∠90 °

E. IMPEDANSI R-C PARALEL

Gambar 1.7. Rangkaian R-C Paralel

Untuk nilai impedansi dari rangkaian R-C paralel :

1Z

= 1

R∠0 ° +

1XC∠−90 °

atau

Z = R∠ 0° . XC∠−90 °

R∠0 ° + XC∠−90 °


F. IMPEDANSI R-L-C PARALEL

Gambar 1.8. Rangkaian R-L-C Paralel

Untuk impedansi total rangkaian R-L-C paralel dapat diselesaikan dengan menyelesaikan terlebih dahulu komponen induktif dan kapasitif yang dimisalkan dengan Z1.

Z1 = XL∠90 ° . XC∠−90 °

X L∠90 ° + XC∠−90 °Maka impedansi total rangkaian adalah

Z = R∠ 0° . Z1∠θ °

R∠0 ° + Z1∠θ °


LANGKAH PENGAMBILAN DATAA. Rangkaian R-L Seri

1. Gunakan multimeter untuk mengukur harga resistansi dan gunakan R-L-C meter untuk mengukur harga induktansi yang digunakan pada percobaan.

2. Rangkai rangkaian R-L seri seperti gambar rangkaian diatas, dan pastikan Auto Transformator berada pada posisi minimal.

3. Pasang multimeter untuk mengukur arus rangkaian, setelah itu atur tegangan AutoTransformator sampai arus yang mengalir pada rangkaian 15 mA.

4. Ukur tegangan sumber VS, tegangan pada resistor VR dan tegangan pada induktor VL.5. Setelah itu posisikan AutoTransformator ke minimal dan matikan rangkaian.6. Hitung harga dari impedansi, reaktansi induktif, resistansi dan sudut fase disesuaikan dengan

hasil data pengamatan. Lengkapi data pengamatan anda.

B. Rangkaian R-C Seri

1. Gunakan multimeter untuk mengukur harga resistansi dan gunakan R-L-C meter untuk mengukur harga kapasitansi yang digunakan pada percobaan.

2. Rangkai rangkaian R-C seri seperti gambar rangkaian diatas, dan pastikan Auto Transformator berada pada posisi minimal.


4. Ukur tegangan sumber VS, tegangan pada resistor VR dan tegangan pada kapasitor VC.5. Setelah itu posisikan AutoTransformator ke minimal dan matikan rangkaian.6. Hitung harga dari impedansi, reaktansi induktif, resistansi dan sudut fase disesuaikan dengan



C. Rangkaian R-L-C Seri

1. Gunakan multimeter untuk mengukur harga resistansi dan gunakan R-L-C meter untuk mengukur harga induktansi dan kapsitansi yang digunakan pada percobaan.

2. Rangkai rangkaian R-L-C seri seperti gambar rangkaian diatas, dan pastikan Auto Transformator berada pada posisi minimal.


4. Ukur tegangan sumber VS, tegangan pada resistor VR, tegangan pada induktor VL dan tegangan pada kapasitor VC.

5. Setelah itu posisikan AutoTransformator ke minimal dan matikan rangkaian.6. Hitung harga dari impedansi, reaktansi induktif, resistansi dan sudut fase disesuaikan dengan


D. Rangkaian R-L Paralel

1. Rangkai rangkaian R-L paralel seperti gambar rangkaian diatas, dan pastikan Auto Transformator berada pada posisi minimal.

2. Pasang multimeter untuk mengukur arus rangkaian, setelah itu atur tegangan AutoTransformator sampai tegangan sumber VS 50 Volt

3. Ukur arus total IT, arus pada resistor IR dan arus pada induktor IL.4. Setelah itu posisikan AutoTransformator ke minimal dan matikan rangkaian.5. Hitung harga dari impedansi dan arus total disesuaikan dengan hasil data pengamatan. Lengkapi

data pengamatan anda.


E. Rangkaian R-C Paralel

1. Rangkai rangkaian R-C paralel seperti gambar rangkaian diatas, dan pastikan Auto Transformator berada pada posisi minimal.


3. Ukur arus total IT, arus pada resistor IR dan arus pada kapasitor IC.4. Setelah itu posisikan AutoTransformator ke minimal dan matikan rangkaian.5. Hitung harga dari impedansi dan arus total disesuaikan dengan hasil data pengamatan. Lengkapi


F. Rangkaian R-L-C Paralel

1. Rangkai rangkaian R-L-C paralel seperti gambar rangkaian diatas, dan pastikan Auto Transformator berada pada posisi minimal.


3. Ukur arus total IT, arus pada resistor IR, arus pada induktor IL dan arus pada kapasitor IC.4. Setelah itu posisikan AutoTransformator ke minimal dan matikan rangkaian.5. Hitung harga dari impedansi dan arus total disesuaikan dengan hasil data pengamatan. Lengkapi



Documents

Job Sheet Arus Ac