PENGUKURAN INDUKTANSI 1 Tujuan Percobaan :
1.1 Merangkai jembatan Maxwell dan mengerti fungsinya. 1.2 Menyeimbangkan jembatan Maxwell dengan mengatur tegangan dan fasa. 1.3 Mengevaluasi syarat-syarat pengukuran kabel dan menentukan besarnya Lx dan Rx. 1.4 Menentukan harga-harga L, L' dan R, R' denga jembatan Maxwell dan mengetahui pengaruh frekuensi yang digunakan dalam pengukuran. 2 Diagram Rangkaian V1 4 Vpp ; 20 kHz Trigger ext.
R3 100 1 %C
1k 1%
R4
a
VY1
10nF
1 : 1 ; 40 mW Rx,Lx R2
R beban = 0Ω
b1
k
1%
R2 dan R4 : 10 turn helical potentiometer
3 Alat-alat dan Komponen yang Digunakan :
Jumlah
Nama Alat
1
Generator Fungsi
1
Oscilloscope Dual Trace
1
Test probe, 10:1/1:1, switchable
2
2 Probe adapter
2
Resistor 100 ; 1%; 0,5 W
1
Potensiometer 1 k, 10 putaran
2
Saluran koaksial
1
Kapasitor 10 nF, 1%
1
Jembatan Universal
Nomor Alat
1
1 Kabel BNC/4mm banana
10
Set kabel penghubung dan plug
1
Tee konector BNC*
4 Landasan Teori Pada percobaan pertama diperlihatkan bahwa pada frekuensi pengukuran yang lebih tinggi dan hanya satu besaran untuk keseimbangan (besaran tegangan), suatu nilai minimum tidak dapat diperoleh. Komponen reaktif dari obyek pengukuran harus diperhitungkan, yakni besaran fasa harus disetimbangkan pula. Syarat tambahan untuk kesetimbangan diperlihatkan oleh jembatan Maxwell. Kesetimbangan tegangan dibuat dengan R2 seperti sebelumnya dan fasa diseimbangkan oleh R4. Prosedur keseimbangan diulang bergantian antara R 2 dan R4 beberapa kali hingga didapatkan kondisi paling minimum didapatkan. Untuk posisi setimbang
Lx = R2.R3.C
(1)
Rx = (R2.R3)/R4
(2)
dan
Komponen reaktif kecil, sehingga frekuensi yang lebih tinggi digunakan (20 kHz) untuk pengukuran. Disamping itu faktor Q dapat ditentukan dengan, Q = (L/R) 1
(3)
5 Langkah Kerja
5.1 Buat rangkaian seperti diagram 2.1. Hubungkan saluran ke terminal Lx, Rx dengan akhir saluran dihubung singkat. Gunakan tegangan U1 = 4 Vpp, 20 kHz, sinus pada jembatan. Pengaturan Oscilloscope : Y1 (0,2 ....... 0,005 V/div; DC), TB disesuaikan keperluan.
Seimbangkan jembatan dengan mengatur potensiometer 10 putaran R2 dan R4 bergantian (UY1 < 20 mVpp). Rekomendasi : dimulai dengan R4 diatur 100 , kemudian mulai prosedur keseimbangan dengan R2. Ukur nilai resistansi R2 dan R4.
5.2 Dari persamaan (1), Lx = R2.R3.C dan persamaan (3), Rx = (R2/R3)/R4, hitung Lx dan Rx. 5.3 Dari hasil tersebut, hitung faktor Q, Q = L/R 5.4 Tentukan induktansi karakteristik L' dan impedansi karakteristik R' dari 5.2.
6 Hasil Percobaan
Untuk 5.1 Pada keseimbangan optimum R2 = ........ R4 = ........ Tegangan sisa UY1 < .......... mVpp Untuk 5.2 Dari persamaan (1) dan (2), hitung Lx dan Rx Lx = ....... x ....... x ........ H = ........ H
Untuk 5.3
Untuk 5.4 L' = L/l = ......... H/ .......... meter = ........... H/meter R' = R/l = ......... / .......... meter = ........... /meter
7 Analisa Data
8 Kesimpulan
Pertanyaan Paska Praktikum 1. Mengapa untuk mengukur induktansi saluran , ujung beban saluran harus dihubung singkat? Jelaskan dengan teori saluran! 2. Mengapa frekuensi saluran 20 kHz? Dapatkan frekuensi ini diganti misalkan 500 kHz? Jelaskan dengan teori saluran. Jawaban 1.
Untuk mengukur induktansi saluran , ujung beban saluran harus dihubung singkat dikarenakan Jembatan Maxwell akan bekerja bila dihubung singkat. Saat ujung beban dihubung singkat maka akan ada tegangan yang mengalir dari sumber menuju ujung tegangan. Sedangkan apabila dihubung terbuka maka arus tidak dapat lewat. Sehingga tidak dapat diukur induktansi tsb.
2.
Karena jembatan Maxwell tidak sesuai dengan pengukuran kumparan dengan nilai Q yang sangat rendah karena masalah pemusatan kesetimbangan. Jadi, saat frekuensi diatur kembali maka pengaturan
kesetimbangan
induktif
oleh
R3
akan
mengganggu
kesetimbangan resistif sebesar R1. Dengan demikian apabila menggunakan frekuensi 500 kHz maka jembatan Maxwell tidak seimbang. Sehingga faktor Q lebih dari 1.
