LAPORAN PRAKTIKUM
RANGKAIAN SERI R-L-C
Oleh
NAMA : ABDUL SALIM
NPM : A1E008018
NAMA ASISTEN : SRI WAHTU WIDYA NINGSIH
NPM ASISTEN : A1E007012S
DOESN PEMBIMBING : DEDY HAMDANI , Msi.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS BENGKULU
2009
I. Judul:
Rangkaian Seri R-L-C
II. Tujuan Percobaan:
Mempelajari sifat tegangan bolak-balik pada rangkaian seri
hambatan (R),kumparan (L),dan kapasitas (C).
III. Landasan Teori:
Tegangan bolak balik adalah tegangan listrik yang berubah tanda
secara berulang. Tegangan bolak balik juda disebut tegangan ac
(alternating current). Listrik PLN menggunakan tegangan bolak balik
berbentuk gelombang sinusoida. Isyarat dalam elektronika banyak berupa
tegangan bolak balik, dengan berbagai bentuk gelombang. Akan tetapi
bentuk gelombang yang paling dasar adalah bentuk sinusoida, oleh
karena menurut dalil Fourier menggunakan bentuk gelombang dapat
diuraikan dalam deret Fourier menggunakan bentuk gelombang sinusoida.
Sebuah tegangan tetap, , dan kita hubungkan dengan suatu
rangkaian yang terdiri dari suatu hambatan R, Induktansi L, dan suatu
kapasitor C yang dihubungkan seri seperti pada percobaan ini disusun
secara seri. Dari sini kit adapt menghitung arus yang mengalir. Arus
dengan Vs adalah tegangan kompleks sumber Impedansi ,
mempunyai modulus (besar): sehingga
Tegangan elektik dapat diberikan oleh persamaan dan arus
didalam rangkaian tersebut mempunyai bentuk yang diperlihatkan oleh
persamaan dari rangkaian teorema simapal terhadap rangkaian R,L,
C menghasilkan persamaan . Untuk VR sefase dengan arus, Vc
terbelakang terhadap arus selama seperemp[at siklus dan VL dan
mendahului arus selama seperempat siklus. Untuk mencari V dari
rangkaian R, L, dan C. kita telah membentuk fasor VL,m – Vc. fasor ini
tegak lurus terhadap VR dan kita peroleh
Sebuah penghantar dalam rangkaian arus bolak-balik memiliki
hambatan, reaktansi induktif, dan reaktansi capasitif. Untuk
menyederhanakan permasalahan, kita tinjau rangkaian arus bolak-balik
yang didalamnya tersusun resistor R, kumparan R, kumparan induktif L
dan capasitor C.
Menurut hukum ohm, tegangan antara ujung-ujung rangkaian :
V = VR + VL + VC
Ada tiga kemungkinan yang bersangkutan dengan rangkaian RLC seri
yaitu
1. Bila XL>XC atau VL>VC, maka rangkaian bersifat induktif.
2. Bila XL
3. Bila XL=XC atau VL=VC, maka rangkaian bersifat resonansi.
RANGKAIAN RLC
I = Im sin ωt
Hubungan antara VR, VL, VC dan V pada rangkaian seri RLC.
VR = Im R sin ωt = VmR sin ωt
VL = Im XL sin (ωt + 900) = VmL sin (ωt + 900)
VC = Im XC sin (ωt – 900) = VmC sin (ωt – 900)
Tegangan antara ujung – ujung rangkaian RLC, yaitu VAB = V adalah jumlah
fasor antara VR, VL, VC. Penjumlahan fasor tersebut menghasilkan besar
tegangan total, yaitu V = V2R + (VL – VC )2
Impedansi Rangkaian ( Z) Z = R2 + (xL – xC )2
V L = I. XL
VC = I. XC
Sudut fase
Sifat rangkaian
Jika XL > XC, bersifat induktif, I tertinggal dari tegangan sebesar
Ф, yaitu 0> Ф> π/2
Jika XL < XC, bersifat kapasitif, I mendahului tegangan sebesar Ф,
yaitu 0<Ф< π/2
Jika XL = XC, bersifat resistif, I sefase dengan tegangan.
Frekuensi Resonansi
IV. Alat dan Bahan:
Alat dan bahan yang digunakan untuk mempelajari sifat tegangan
bolak-balik pada rangkaian seri hambatan (R),kumparan (L),dan
kapasitas (C).
"N0 "Nama Alat "Jumlah "
"1 "Kumparan 1000 lilitan "1 "
"2 "Hambatan tetap 10 k "1 "
"3 "Kapasitor 1µF "1 "
"4 "Papan rangkaian "1 "
"5 "Jembatan penghubung "1 "
"6 "Inti besi "1 "
"7 "Saklar 1 kutub "1 "
"8 "Kabel penghubung merah "2 "
"9 "Kabel penghubung hitam "2 "
"10 "Multimeter "1 "
"11 "Audio generator "1 "
V. Persiapan Percobaan:
a. Persiapan percobaan
1. Dipersiapkan peralatan atau komponen sesuai dengan daftar alat dan
bahan
2. Dibuat rangkaian seperti gambar rangkaian
Saklar dibuat terbuka
Inti besi dimasukkan ke dalam kumparan
Resistor, Kumparan dan Kapasitor disusun seri
Dihubungkan multimeter sebagai voltmeter dengan batas ukur
10V AC
3. Dihubungkan audio generator ke sumber tegngan (alat masih dalam
keadaan off)
Dipilih skala tegangan 10 x 10 mVp-p
Dipilih bentuk gelombang sinusoidal
Dipilih frekuensi awal 100 Hz
4. Dihubungkan rangkaian ke audio generator
5. Diperiksa kembali rangkaian
b. Langkah percobaan
1. Dihidupkan audio generator (on).
2. Ditutup saklar S (posisi 1), dibaca VR ( tegangan hambatan ) pada
voltmeter,dicatat hasilnya.
3. Dibuka saklar S (posisi 0), kemudian dipindahkan voltmeter ke titik B
dan D untuk mengukur tegangan kumparan.
4. Ditutup saklar S (posisi 1), dibaca VL ( tegangan kumparan ) dan
dicatat hasilnya.
5. Dibuka saklar S (posisi 0), kemudian dipindahkan voltmeter ke titik D
dan E untuk mengukur tegangan kapasitor.
6. Ditutup saklar S (posisi 1), dibaca VC ( tegangan kapasitor ) dan
dicatat hasilnya.
7. Dibuka saklar S (posisi 0), kemudian dipindahkan voltmeter ke titik A
dan E untuk mengukur tegangan rangkaian.
8. Ditutup saklar S (posisi 1), dibaca Vtot ( tegangan seluruh rangkaian
) dan dicatat hasilnya.
9. Diulangi langkah 2-8 sampai frekuensi 500 dan 1000 Hz.
VI. Hasil Pengamatan:
Hasil pengamatan yang di peroleh dari mempelajari sifat tegangan
bolak-balik pada rangkaian seri hambatan (R),kumparan (L),dan
kapasitas (C).
a. Data hasil pengamatan
"f "Tegangan"Tegangan"Tegangan"Tegangan" "
"(Hz) "resistor"kumparan"kapasito"total " "
" "VR "VL "r VC "Vtot " "
"100 "0 "0 "3,8 "3,8 "3,8 "
"500 "0 "0 "5,8 "6,0 "5,8 "
"1000 "0 "0 "6,8 "6,8 "6,8 "
b. Gambar rangkaian
Ket
1. Audio generator 7. Papan rangkaian
2. Kabel penghubung hitam 8. Multimeter
3. Kabel penghubung merah 9. Hambatan tetap 10 k
4. Kumparan 1000 lilitan 10. Kapasitor 1µF
5. Saklar 1 kutub 11. Inti besi
6. Jembatan penghubung
c. Pembahasan
Pada percobaan dilakukan untuk mengukur tegangan pada rangkaian
seri R-L-C. Tegangan yang diukur yaitu tegangan resistor, tegangan
kumparan VL, tegangan kapasitor VC, serta mengukur tegangan total
dari rangkaian. Berdasarkan hasil percobaan telah didapatkan
sebuah hasil sesuai dengan rangkaian yang telah dipasang pratikan
sehingga hasil yang didapat dimasukkan kedalam tabel pengamatan dan
laporan semantara, hasil ini di ukur dengan menggunakan multimeter.
Untuk tegangan total diukur langsung di dalam rangkaian yang sudah
di pasang sedangkan untuk tegangan yang disesuaikan dengan hasil
VR, VC, VL dihitung dengan menggunakan persamaan .
1. Untuk frekuensi 100 Hz, dengan VR = 0, VL = 0, dan VC = 3,8
2. Untuk frekuensi 100 Hz, dengan VR = 0, VL = 0, dan VC = 5,8
3. Untuk frekuensi 100 Hz, dengan VR = 0, VL = 0, dan VC = 6,8
Dari data hasil percobaan hasil tegangan totalyamg di peroleh
dengan menggukan rumus ada tang berbeda dengan data hasil
percobaan pada rangkaian ketika percobaan berlangsung. Tegangan
hambatan dan tegangan kumparan diperoleh nol, ini mungkin karena
kesalahan praktikan dan bisa juga karena alat yang di gunakan
tidak bagus lagi.
Untuk frekuensi 100 Hz tegangan total yang di dapat dari
percobaan rangkaian R-L-C yakni 3,8 V. Sedangkan tegangan yang
didapat dari hitungan dengan mengtgunakan rumus juga 3,8. Kebenaran
ini bisa saja saja terjadi karena ketelitian dalam melakukan
praktikum dan juaga bisa karena kesalahan pembaca skala.
Untuk frekuensi 500 Hz tegangan total yang didapat dari
rangkaian RLC, yakni 6,0 V sedangkan tegangan pada hasil
perhitungan VR, VL, VC yakni 5,8 V sehingga didapatkan selisih dari
kedua tegangan tersebut yaitu sebesar 0,2 V.
Untuk frekuensi 1000 Hz tegangan total yang didapat dari
rangkaian RLC yakni 6,8 V sedangkan tegangan yang didapat dari
hitungan VR, VL, VC juga 6,8V.
VII. Kesimpulan dan Saran:
a. Kesimpulan
Dari hasil pengamatan dan pembahasan yang di peroleh tenteng
mempelajari sifat tegangan bolak-balik pada rangkaian seri hambatan
(R),kumparan (L),dan kapasitas (C) sehingga dapat disimpulkan bahwa
semakin besar frekuensi ( Hz )yang di berikan pada rangtkaian maka
semakin besar pula tegangan (V) yang di hasilkan.
b. Saran
Pada saat melakukan praktikum peraktikan harus memperhatikan
rangkaian sehingga pada saat pengukuran menggunakan multimeter atau
sejenisnya tidak terjadi kesalahan pada saat pengukuran sehingga
sesuai dengan hasil yang prosedur yang sudah ditentukan pada buku
penuntun.
VIII. Dafar Pustaka
Halliday, David. 1988. Fisika. Erlangga : Jakarta
Sutanto. 1994. Rangkaian Elektronika (Analog). Fak.Teknik UI :
Jakarta
Sutrisno.1985. Elektronika. ITB : Bandung
http://www.google.co.id/search?hl=id&source=hp&q=sifat+tegangan+ac+p
ada+hambatan+seri+RLC&btnG
http://fisikadasar.mofuse.mobi/?page=show&type=item&id
-----------------------
Gambar rangkaian menghitung tegangan kumparan
8
9
7
6
5
4
3
2
1
11
10
