modul percobaan

MODUL

PERCOBAAN

I.     TOPIK PERCOBAAN

Adapun topic percobaan ini adalah “Rangkaian Paralel R-L”

II.  TUJUAN PERCOBAAN

1.    Mempelajari karakteristik rangkaian paralel hambatan (R) dengan kumparan (L).

2.    Mempelajari efek perubahan frekuensi terhadap impedansi dan arus pada rangkaian RL Paralel.

3.    Mempelajari sifat Arus bolak balik pada rangkaian paralel hambatan (R) dengan kumparan (L).

III.   ALAT DAN BAHAN

  Adapun alat dan bahan yang digunakan adalah:

NO. KATALOG	NAMA ALAT/BAHAN	JUMLAH
FEM 21.01/103	Kumparan 1000 lilitan	1
FLS 20.22/470	Hambatan tetap 100	1
FLS 20.07	Papan Rangkaian	1
FLS 20.02	Jembatan Penghubung	1
FLS 20.04	Saklar 1 Kutub	1
KAL 99/020	Kabel Penghubung merah	2
KAL 99/030	Kabel Penghubung hitam	2
KAL 45	Multimeter	1
FAL 25	Audio Generator	1
FEM 21.08	Inti Besi	1

IV.   DASAR TEORI

A.  Metode Admitansi

Apabila dinyatakan sebuah admitansi Y adalah kebalikan dari impedansi , dengan satuan mho, maka :

                                                                                                                  ….(1.1)   

Dibawah ini memperlihatkan perbandingan antara impedansi dengan admitansi, yang digambarkan dalam suatu phasor :

Gambar 1 Phasor Impedansi

Gambar 2 Phasor Admitansi

Dari gambar 2, apabila dinyatakan suatu konduktansi G , maka :

                                                                                                                          … (1.2)      

           Dari persamaan 1.1 dan memperhatikan gambar 1, maka :         

                                                                                                        … (1.3)  

Dari persamaan 1.3, apabila nilai reaktansinya nol, maka konduktansi merupakan kebalikan dari resistansi (hambatan), dimana :

                                                                                                                        … (1.4 ) 

Dari gambar 5.1b, apabila dinyatakan suatu susepstansi B, maka :

                                                                                                               … (1.5)     

Dari persamaan 1.3 dan memperhatikan gambar 1, maka :

                                                                                                        … (1.6)

Dari persamaan 1.6, apabila nilai resistansinya nol,maka suseptansi merupakan kebalikan dari reaktansi, dimana :

                                                                                                                         … (1.7)

Dan, dalam bilangan kompleks,admitansi dinyatakan :       

                                                                                                                … (1.8)                                             

B.       Rangaian Rl Paralel

            Apabila terdapat suatu resistansi murni R dan gulungan induktif murni L didalam sebuah rangkaian AC, dengan masukan tegangan rms V dan arus yang menglir I, seperti pada gambar berikut:

Gambar 3 Rangkaian RL Paralel

Gambar 4 Rangkaian RL Paralel

Sesuai dengan gambar di atas, tegangan sumber, tegangan resistor dan induktor adalah sama, yaitu V. Sedangkan arusnya sesuai dengan hukum kirchoff yaitu arus yang masuk percabangan sama dengan arus yang keluar dari percabangan sehingga arus I adalah pemjumlahan secara vektor antara arus resistor I_R dan arus induktor I_L. Sesuai dengan pembahasan modul, bahwa tegangan dan arus untuk beban resistif adalah sefase, tetapi untuk beban induktif arusnya tertinggal 90⁰ terhadap tegangan. Karena tegangan resistor dan induktor sama, maka tegangan sebagai referensi dan arus resistor I_R dan arus induktor I_L terpisah 90⁰. Sehingga arus I merupakan penjumlahan vektor dengan besar I dan sudut  , di mana:

                                                                                                    ….(1.9)

                                                                                                       ….(1.10)

Karena

                                                                                                                       ....(1.11)

dan

                                                                                                                    ….(1.12)

Maka

                                                                                                  ….(1.13)                                                                                                          ….(1.14)

                                                                                                                                 ….(1.15)

                                                                                                                                    ….(1.16)

           

Dimana  merupakan besaran admitansi dengan:

                                                                                                                   ….(1.17)

                                                                                                        ….(1.18)

Dimana:

  dan                                                                                                    ….(1.19)

sudut  dapat dicari:

                                                                                                        ….(1.20)

Sehingga admitansi Y untuk rangkaian RL paralel dinyatakan dalam bilangan kompleks adalah :

                                                                                                              ….(1.21)

                                                                                                             ….(1.22)

Dan impedansi Z rangkaian RL paralel dapat dicari dengan formula :

                                                                                                         ….(1.23)

V.      PERSIAPAN PERCOBAAN

Keterangan:

a.       Persiapkan peralatan/Kompenen sesuai dengan daftar alat/bahan.

b.      Buat rangkaian seperti gambar diatas:

·      Saklar pada posisi terbuka (posisi 0)

·      Inti besi I dimasukkan kedalam kumparan

·      Resistor (R) disusun secara paralel dengan kumparan (L)

·      Sebuah multimeter sebagai voltmeter dengan batas ukur 10 V AC.

c.       Hubungkan audio generator ke sumber tegangan (alat masih dalam keadaan mati/off)

·      Pililih skala tegangan 10x10mV_p-p

·      Pilih bentuk gelombang (wave form) sinusoidal.

·      Pilih frekuensi 100 Hz (10x10 Hz)

d.      Hubungkan rangkaian ke adio generator (gunakan kabel penghubung)

e.       Periksa kembali rangkaian.

VI.   LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN

Adapun langkah-langkah percobaan yang dilakukan adalah

a.       Hidupkan audio generator (on)

b.      Tutup saklar S (posisi 1), baca I_R (Arus hambatan R) pada multimeter, catat hasilnya pada tebel pengamatan.

c.       Ulangi langkah b untuk frekuensi 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 Hz.

d.      Buka saklar S (posisi 0), kemudian pindah multimeter untuk mengukur I_L (Arus kumparan).

e.       Tutup saklar S (posisi 1), baca I_L (Arus kumparan) pada multimeter, catat hasilnya pada tebel pengamatan.

f.    Ulangi langkah e untuk frekuensi 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 Hz.

g.      Buka saklar S (posisi 0) dan pindahkan multimeter untuk mengukur tegangan rangkaian

h.      Tutup saklar S (posisi 1) baca I_Total (Arus seluruh rangkaian) dan catat hasilnya kedalam table hasil pengamatan.

i.     Ulangi langkah h untuk frekuensi 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 Hz.

VII. HASIL PENGAMATAN

No.	F(Hz)	Arus Resistor IR	Arus Kumparan IL	Arus Total ITotal
1	10
2	15
3	20
4	25
5	30
6	35
7	40
8	45
9	50
10	55
11	60

Bandingkan nilai I_Total  dengan

VIII.  ANALISIS DAN PERTANYAAN

IX.   KESIMPULAN DAN SARAN

X.      DAFTAR PUSTAKA