LAPORAN PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK DASAR.pdf

LAPORAN PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK DASAR Semester 2 Tahun Akademik 2017/2018

Disusun Oleh : Nama : Havid Sulistio Gunawan NIM : 41187003170004 41187003170004

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ISLAM “45” (UNISMA) BEKASI 2018

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN AKHIR

Mata Kuliah

: Laboratorium Rangkaian Listrik Dasar

Nama

: Havid Sulistio Gunawan

N I M

: 41187003170004 41187003170004

Jurusan

: S1- Teknik Elektronika_Malam

Fakultas

: Teknik

Laporan akhir praktikum ini dibuat sebagai persyaratan mendapatkan nilai kelulusan dari mata kuliah praktikum tersebut diatas.

Bekasi, 2 Juli 2018 Disetujui dan disahkan oleh, Dosen Mata Kuliah Praktikum

M. Ilyas Sikki, S.T., M.Kom.

TEKNIK ELEKTRO S1/ LAB LISTRIK DASAR

II

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, saya panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada saya, sehingga saya dapat menyelesaikan Laporan Akhir Praktikum Rangkaian Listrik Dasar

Laporan Akhir Praktikum Rangkaian Listrik Dasar ini telah saya susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan l aporan ini. Untuk itu saya menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan laporan ini. ini. Terlepas dari semua itu, it u, saya menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu dengan tangan terbuka saya menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar saya dapat memperbaiki makalah ini. Akhir kata kami berharap semoga laporanini dapat memberikan manfaat maupun inpirasi terhadap pembaca.

Bekasi, 2 Juli 2018

Penyusun


III

DAFTAR ISI Hal Halaman Sampul .......................................... ................................................................. ............................................. ............................. ....... ………………i ………………i Lembar Pengesahan............................................................ ................................................................................... .............................. ....... ……………... ……………... ii Kata Pengantar.................................................. ........................................................................ ............................................ .......................... .... …………….... …………….... iii Daftar Isi ............................................ ................................................................... ............................................. ........................................ .................. …………….... ……………....iv Daftar Gambar ........................................... ................................................................. ............................................ ................................. ........... .... …………... …………... viii Daftar Tabel ........................................... ................................................................. ............................................ ..................................... ............... ………………ix ………………ix Daftar Lampiran ........................................... .................................................................. ............................................. ............................. ....... ……………... ……………... x BAB I Pendahuluan ...................................... ............................................................ ............................................. .............................. ....... …………….... ……………....1 BAB II Praktikum Rangkaian Seri Paralel Resistor 2.1 Tujuan Percobaan….... Percobaan… .... ........................................... ................................................................. ............................. ...............................3 2.2 Teori Dasar ............................................................ ................................................................................... .............................. ....... …………….... ……………....3 2.3 Alat dan Bahan ......................... ............................................... ............................................ ..................................... ............... ……………... ……………... 5 2.4 Petunjuk Praktikum ....................................................... ............................................................................. ...................... …………….... ……………....5 2.5 Hasil Praktikum ....................................... ............................................................. ............................................ ...................... …………….... ……………....7 2.6 Analisa Hasil Perhitungan……………………………………………..... Perhitungan…………………………………………….....….…… ….…… . .

7

2.7 Kesimpulan............................................................ ................................................................................... .............................. ....... …......……..... ......……..... 9 9

BAB III Praktikum Pengukuran Rangkaian Pembagi Tegangan dan Arus 3.1 Tujuan Percobaan ...................................................... ............................................................................ .......................... .... ……………... ……………... 10 3.2 Teori Dasar ............................................................ ................................................................................... .............................. ....... ……………... ……………... 10 3.3 Alat dan Bahan ......................... ............................................... ............................................ ..................................... ............... …………….. …………….. 11 3.4Petunjuk Praktikum ......................................... ............................................................... ..................................... ............... ……………... ……………... 11 3.5 Hasil Praktikum ....................................... ............................................................. ............................................ ...................... ……………... ……………... 12 3.6 Analisa Hasil Perhitungan………………………………………………….……. ... 12 3.7 Kesimpulan............................................................ ................................................................................... .............................. ....... ………….. … 14 … 14 BAB IV Praktikum Pengukuran Rangkaian Seri Paralel Kapasitor 4.1 Tujuan Percobaan ...................................................... ............................................................................ .......................... .... …………. …. …. 15


IV

4.2 Teori Dasar .......................................................................................... ………… … 15 4.3 Alat dan Bahan .................................................................................... ……….... … 17 4.4Petunjuk Praktikum .............................................................................. ………… ….. 17 4.5 Hasil Praktikum ..................................................................................... ………. ….. 19 4.6 Analisa Hasil Perhitungan……………………………………………….……........ 19 4.7 Kesimpulan............................................................................................ ……….. ….. 21 BAB V Praktikum Pengukuran Rangkaian Seri Parallel Induktor 5.1 Tujuan Percobaan .................................................................................. …………... 22 5.2 Teori Dasar ............................................................................................ ………….... 22 5.3 Alat dan Bahan ...................................................................................... …………..... 23 5.4Petunjuk Praktikum ................................................................................ ……….. …. 23 5.5 Hasil Praktikum ..................................................................................... …………..... 25 5.6 Analisa Hasil Perhitungan………………………………………………….……. ….25 5.7 Kesimpulan............................................................................................ ………….... 26 BAB VI Praktikum Hukum Kirchoff I 6.1 Tujuan Percobaan .................................................................................. ………… .... 27 6.2 Teori Dasar ............................................................................................ ………… … 27 6.3 Alat dan Bahan ...................................................................................... …………… 28 6.4Petunjuk Praktikum ................................................................................ ………… .... 28 6.5 Hasil Praktikum ..................................................................................... ………… … 29 6.6 Analisa Hasil Perhitungan……………………………………………………….. … 29 6.7 Kesimpulan............................................................................................ ………… … 31 BAB VII Praktikum Hukum Kirchoff II 7.1 Tujuan Percobaan .................................................................................. ………… … 32 7.2 Teori Dasar ............................................................................................ …………… 32 7.3 Alat dan Bahan ...................................................................................... …………... 32 7.4Petunjuk Praktikum ................................................................................ …………..

32

7.5 Hasil Praktikum ..................................................................................... …………… 34 7.6 Analisa Hasil Perhitungan……………………………………………………….. ... 34


V

7.7 Kesimpulan............................................................................................ …………… 36 BAB VIII Praktikum Analisis Node 8.1 Tujuan Percobaan .................................................................................. …………… 37 8.2 Teori Dasar ............................................................................................ …………… 37 8.3 Alat dan Bahan ...................................................................................... …………… 38 8.4Petunjuk Praktikum ................................................................................ …………… 39 8.5 Hasil Praktikum ..................................................................................... …………… 40 8.6 Analisa Hasil Perhitungan……………………………………………………….. ... 40 8.7 Kesimpulan............................................................................................ …………… 40 BAB IX Praktikum Analisis Loop 9.1 Tujuan Percobaan .................................................................................. …………… 41 9.2 Teori Dasar ............................................................................................ …………… 41 9.3 Alat dan Bahan ...................................................................................... …………… 41 9.4 Petunjuk Praktikum………………………………... ............................ ................... 42 9.5 Hasil Praktikum ..................................................................................... ……………. 43 9.6 Analisa Hasil Perhitungan……………………………………………………….. … 43 9.7 Kesimpulan............................................................................................ ……………. 44 BAB X Praktikum Teorema Superposisi 10.1 Tujuan Percobaan ................................................................................ …………… 45 10.2 Teori Dasar .......................................................................................... …………… 45 10.3 Alat dan Bahan .................................................................................... …..……….. 47 10.4 Petunjuk Praktikum ............................................................................. ……….... … 47 10.5 Hasil Praktikum ................................................................................... …………… 48 10.6 Analisa Hasil Perhitungan……………………………………………..……….. … 48 10.7 Kesimpulan.......................................................................................... …………… 50 BAB XI Praktikum Analisis Simpul 11.1 Tujuan Percobaan ................................................................................ ……….. … 51 11.2 Teori Dasar .......................................................................................... ……….. … 51 11.3 Alat dan Bahan .................................................................................... ……….. … 52


VI

11.4 Petunjuk Praktikum........................................... ………………………………. … 52 11.5 Hasil Praktikum ................................................................................... ……….....

53

11.6 Analisa Hasil Perhitungan………………………………………….…………. ...

53

11.7 Kesimpulan.......................................................................................... ……….. …. 56 BAB XII Praktikum Teori Thevenin 12.1 Tujuan Percobaan ................................................................................ ……….. … 57 12.2 Teori Dasar .......................................................................................... …………... 57 12.3 Alat dan Bahan .................................................................................... ……….. … 59 12.4 Petunjuk Praktikum................................. ....... ……………………………….. .... 59 12.5 Hasil Praktikum ................................................................................... ……….. …. 60 12.6 Analisa Hasil Perhitungan…………………………………………………….. ….. 60 12.7 Kesimpulan.......................................................................................... ……….. …. 64 BAB XIII Praktikum Transformasi Delta - Bintang 13.1 Tujuan Percobaan ................................................................................ ………….... 65 13.2 Teori Dasar .......................................................................................... ……….. …. 65 13.3 Alat dan Bahan .................................................................................... ……….. ….. 66 13.4 Petunjuk Praktikum ............................................................................. ……….. …. 67 13.5 Hasil Praktikum ................................................................................... ……….. …. 69 13.6 Analisa Hasil Perhitungan…………………………………………………….. …. 70 13.7 Kesimpulan.......................................................................................... …………..

71

BAB XIV Penutup 14.1 Kesimpulan Umum dan Saran ............................................................. ……….. …. 72 14.2 Daftar Pustaka ..................................................................................... ……….. …. 73 14.3Lampiran............................................................................................... ……….. …. 74


VII

DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1 Rangkaian Seri Resistor .................................................................. ………… … 4 Gambar 2.2 Rangkaian Paralel Resistor ............................................................. ………… … 5 Gambar 2.3 Rangkaian seri resistor untuk pengukuran pertama ........................ ……..….. … 6 Gambar 2.4Rangkaian seri resistor untuk pengukuran kedua ............................ ……............ 6 Gambar 2.5 Rangkaian paralel untuk pengukuran................................................................ .. 7 Gambar 2.6 Hasil pengukuran nilai rangkaian seri pertama dan kedua................................ .. 8 Gambar 2.7 Hasil pengukuran nilai rangkaian paralel pertama dan kedua............................. 8 Gambar 3.1 Rangkaian pembagi tegangan ….........................................………………….. .. 10 Gambar 3.2 Rangkaian pembagi Arus................................................................ ……………. 11 Gambar 3.3 (a)Rangkaian pembagi arus (b) rangkaian pembagi tegangan ........ …….…..... .. 11 Gambar 3.4 Pengukuran rangkaian pembagi arus….....................................…………… ….. 14 Gambar 3.5 Pengukuran rangkaian pembagi tegangan…............................…………… ….. 14 Gambar 4.1 Rangkaian seri kapasitor ................................................................. ……….….. 17 Gambar 4.2 Rangkaian paralel kapasitor ............................................................ …………… 17 Gambar 4.3 Rangkaian seri kapasitor untuk pengukuran................................... …………… 18 Gambar 4.4 Rangkaian paralel kapasitor untuk pengukuran .............................. …………… 18 Gambar 4.5 Pengukuran seri kapasitor ............................................................... ……………. 20 Gambar 4.6 Pengukuran paralel kapasitor .......................................................... …………… 20 Gambar 5.1 Rangkaian seri induktor untuk pengukuran .................................... ……………. 23 Gambar 5.2 Rangkaian paralel induktor untuk pengukuran............................... ……………. 24 Gambar 5.3 Foto hasil pengukuran............................. ........................................................... 25 Gambar 6.1 Rangkaian hukum kirchoff I ........................................................... ……………. 27 Gambar 6.2 Rangkaian hukum kirchoff I.............................................................................. .. 28 Gambar 6.3 Pengukuran arus I1 ( 3, 6, 9 ) V ........................................................................ .. 30 Gambar 6.4 Pengukuran arus I2 ( 3, 6, 9 ) V ........................................................................ .. 30 Gambar 6.5 Pengukuran arus I3 ( 3, 6, 9 ) V ........................................................................ .. 31 Gambar 7.1 Rangkaian resistor untuk pengukuran Hukum Kirchoff II ............. ………….. .. 33


VIII

Gambar 7.2 Hasil pengukuran pada tegangan 3V............................................................... ... 35 Gambar 7.3 Hasil pengukuran pada tegangan 6V.................................................................

35

Gambar 7,4 Hasil pengukuran pada tegangan 9V .............................................................. .. 35 Gambar 8.1 Rangkaian Analisis Node untuk pengukuran ................................. ………… .. 39 Gambar 9.1 Rangkaian Analisis Loop untuk pengukuran .................................. …………..

42

Gambar 10.1 Rangkaian Teorema Superposisi dengan dua sumber .................. …………..

46

Gambar 10.2 Rangkaian Ekivalen V2 dihubung Singkat ................................... ………......

46

Gambar 10.3 Rangkaian Ekivalen V1 dihubung Singkat ................................... …………… 47 Gambar 10.4 Petunjuk Teorema Superposisi ..................................................... …………… 47 Gambar 10.5 Hasil pengukuran Teorema Superposisi ........................................................ .. 50 Gambar 11.1 Petunjuk Praktikum Analisis Simpul ............................................ ……………. 52 Gambar 12.1 Rangkaian dengan Sumber Tegangan Pengganti ......................... ……………. 57 Gambar 12.2 Rangkaian dengan Sumber Rangkaian Pengganti ........................ ……………. 58 Gambar 12.3 Rangkaian Untuk Menghitung VT ............................................... ……………. 58 Gambar 12.4 Menghitung R T dengan Sumber Tegangan dihubungkan Singkat....…………. 58 Gambar 12.5 Petunjuk Praktikum Teori Thevenin............................................................... .. 59 Gambar 12.6 Hasil pengukuran toeri Thevenin.................................................................... ... 63 Gambar 13.1 Transformasi rangkaian delta dan bintang.................................... ……………. 65 Gambar 13.2 Petunjuk praktikum delta .............................................................. …………… 67 Gambar 13.3 Petunjuk praktikum bintang.......................................................... …………… 67


IX

DAFTAR TABEL Hal Tabel 2.1 Daftar Warna Gelang Resistor ........................................................... ………. 4 Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Rangkaian Pembagi Arus................................................... 12 Tabel 3.2 Hasil Pengukuran Rangkaian Pembagi Tegangan............................................ 12 Tabel 6.1 Hasil Pengukuran Rangkaian Kirchoff I.......................................................... 29 Tabel 8.1 Hasil Pengukuran Rangkaian Analisis Node................................................... 40 Tabel 12.1 Hasil Pengukuran Rangkaian teori Thevenin................................................. 60 Tabel 12.2 Hasil Pengukuran Rangkaian teori Thevenin................................................. 60

DAFTAR LAMPIRAN Hal Lampiran 1 Tata Tertib Laboratorium Teknik Elektro..................................... ……….. 74


X

BAB I PENDAHULUAN Rangkaian adalah interkoneksi dari sekumpulan elemen atau komponen penyusunnya ditambah dengan rangkaian penghubungnya dimana disusun dengan cara-cara tertentu dan minimal memiliki satu lintasan tertutup. Dengan kata lain, hanya dengan satu lintasan tertutup saja kita dapat menganalisis suatu rangkaian. Sedangkan yang dimaksud dengan satu lintasan tertutup adalah satu lintasan saat kita mulai dari titik yang dimaksud akan kembali lagi ketitik tersebut tanpa terputus dan tidak memandang seberapa jauh atau dekat lintasan yang kita tempuh. Maka dapat dikatakan bahwa rangkaian listrikadalah suatu kumpulan elemen atau komponen listrik yang saling dihubungkan dengan cara-cara tertentu dan paling sedikit mempunyai satu lintasan tertutup. Berdasarkan penjelasan tersebut, maka dapat dikatakan bahwa rangkaian listrik merupakan dasar dari teori rangkaian pada teknik elektro yang menjadi dasar atay fundamental bagi ilmuilmu lainnya seperti elektronika, sistem daya, sistem computer, putaran mesin, dan teori control.Elemen atau Komponen yang terkait pada rangkaian listrik dikelompokkan ke dalam elemen atau komponen aktif dan komponen atau elemen pasif. Elemen aktif adalah elemen yang menghasilkan energi (contoh sumber arus dan sumber tegangan). Sedangkan elemen pasif merupakan elemen yang tidak dapat menghasilkan energi. Elemen pasif sendiri dapat dikelompokkan menjadi 2, yakni elemen yang hanya dapat menyerap energi (contoh resistor) dan elemen yang dapat menyimpan energi, baik berupa energi medan ma gnet (inductor) maupun medan listrik (kapasitor).Berdasarkan uraian tersebut, maka dapat dikatakan untuk membentuk suatu rangkaian listrik , setidak-tidaknya dibutuhkan 2 elemen, yakni elemen aktif (sumber tegangan maupun sumber arus) dan elemen pasif (R, L, C). Selain itu, kedua elemen ini harus berada dalam suatu rangkaian tertutu


1

Arus merupakan perubahan kecepatan muatan terhadap waktu atau muatan yang mengalir dalam satuan waktu dengan simbol i (dari kata Perancis :intensite), dengan kata lain arus adalah muatan yang bergerak. Selama muatan tersebut bergerak maka akan muncul arus tetapi ketika muatan tersebut diam maka arus pun akan hilang. Muatan akan bergerak jika ada energi luar yang memepengaruhinya. Muatan adalah satuan terkecil dari atom atau sub bagian dari atom. Dimana dalam teori atom modern menyatakan atom terdiri dari partikel inti (proton bermuatan + dan neutron bersifat netral) yang dikelilingi oleh muatan elektron (-), normalnya atom bermuatan netral.Muatan terdiri dari dua jenis yaitu muatan positif dan muatan negatif Arah arus searah dengan arah muatan positif (arah arus listrik) atau berlawanan dengan arah ali ran elektron. Suatu partikel dapat menjadi muatan positif apabila kehilangan elektron dan menjadi muatan negatif apabila menerima elektron dari partikel lain. Coulomb adalah unit dasar dari International System of Units (SI) yang digunakan untuk mengukur muatan listrik. Tegangan atau sering disebut sebagai beda potensial (voltage) adalah kerja yang dilakukan untuk menggerakkan satu muatan (sebesar satu coulomb) pada elemen atau komponen dari satu terminal/kutub ke terminal/kutub lainnya, atau pada kedua terminal/kutub akan mempunyai beda potensial jika kita menggerakkan/memindahkan muatan sebesar satu coulomb dari satu terminal ke terminal lainnya. Keterkaitan antara kerja yang dilakukan sebenarnya adalah energi yang dikeluarkan, sehingga pengertian diatas dapat dipersingkat bahwa tegangan adalah energi per s atuan muatan. Tegangan merupakan salah satu elemen yang sangat penting dalam rangkaian listrik, baik pada perancangan rangkaian listrik maupun pada analisis rangkaian listrik. Pada tahap perancangan suatu rangkaian listrik, besaran tegangan yang akan digunakan akan mempengaruhi pemilihan komponen yang akan digunakan, demikian juga sebaliknya, antara komponen yang satu dengan yang lain memiliki karakteristik yang berbeda-beda dan dapat mempengaruhi besaran nilai tegangan yang harus digunakan. Sedangkan pada alanisis rangkaian listrik, dengan mengetahui nilai besaran tegangan kita dapat menganalisis kondisi rangkaian listrik tersebut apakah bekerja dengan baik (sesuai spesifikasi rancangan) atau tidak. Bahkan dengan mengetahui besaran tegangan pada node-node tertentu pada suatu rangkaian listrik kita dapat menganalisa dan mengetahui penyebab rangkaian listrik tidak berfungsi dengan baik.


2

BAB II PRAKTIKUM RANGKAIAN SERI PARALEL RESISTOR 2.1 Tujuan Percobaan

Praktikum pengukuran nilai resistor ini bertujuan: a.

Dapat mengukur nilai resistor dalam rangkaian seri maupun paralel

b.

Dapat membandingkan nilai resistor standar dengan nilai resistor yang terukur

c.

Dapat menghitung hambatan total secara seri maupun parallel serta dapat membandingkan dengan nilai standarnya.

2.2 Teori Dasar Resistoradalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi

aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian elektronika. Sebagaimana fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega (Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

TEKNIK ELEKTRO S1/ LAB.LISTRIK DASAR

3

Tabel 2.1 Daftar Warna Gelang Resistor

Dalam merangkai resistor, dikenal dengan istilah seri dan parallel. Rangkaian seri adalah rangkaian komponen yang susunannya adalah secara sejajar. Sedangkan untuk rangkaian parallel adalah rangkaian komponen yang susunannya secara berderet. Berikut adalah ilustrasi rangkaian resistor secara seri maupun parallel beserta rumus menghitung hambatan total dalam rangkaian tersebut: a.

Rangkaian Seri R t= R1 + R2 + R3 + . . .

Gambar 2.1 Rangkaian Seri Resistor

b.

Rangkaian Paralel R t=

     + . ..   


4

Gambar 2.2 Rangkaian Paralel Resistor 2.3 Alat dan Bahan

No

Nama Alat dan Bahan

Jumlah

1

Trainer RL-T-UN 2016

1

2

Multimeter Digital Sanwa CD800a

1

3

Jack Banana

20

2.4 Petunjuk Praktikum

Pengukuran nilai resistor dengan Multimeter Digital Sanwa CD800a: 1. Siapkan Trainer RL-T-UN 2016, Jack Banana dan Multimeter Digital Sanwa CD800a. 2. Posisikan selektor pada pengukuran hambatan yaitu Ω. 3. Sentuhkan ujung probe multimeter ke masing-masing kaki resistor ( R1 sampai R6 ). 4. Baca hasil pengukuran pada display 5. Catat hasil pengukuran masing masing resistor pada lembar hasil. 6. Setelah melakukan pengukuran, posisikan selektor multimeter pada posisi OFF dan rapikan probe multimeter.

Pengukuran nilai resistor secara seri dengan Multimeter Digital Sanwa CD800a 1. Siapkan Trainer RL-T-UN 2016, Jack Banana dan Multimeter Digital Sanwa CD800a. 2. Posisikan selektor pada pengukuran hambatan yaitu Ω. 3. Tentukan pengukuran Resistor seri ke – 1 yang akan diukur nilainya(15Ω, 39Ω, dan 47Ω) 4.Tentukan pengukuran Resistor seri ke – 2 yang akan diukur nilainya(56Ω, 68Ω, dan 82Ω) 5. Rangkai resistor dengan skema seperti dibawah ini:


5

Gambar 2.3 Rangkaian seri resistor untuk pengukuran pertama

Gambar 2.4 Rangkaian seri resistor untuk pengukuran kedua

7. Sentuhkan ujung probe multimeter ke titik A dan titik B 8. Baca hasil pengukuran pada display 9. Catat hasil pengukuran pada lembar hasil. 10.Setelah melakukan pengukuran, matikan multimeter dengan memutar selektor pada posisi OFF dan rapikan kembali multimeter beserta probe nya.

Pengukuran nilai resistor secara paralel dengan Multimeter Digital Sanwa CD800a 1. Siapkan Trainer RL-T-UN 2016, Jack Banana dan Multimeter Digital Sanwa CD800a. 2. Posisikan selektor pada pengukuran hambatan yaitu Ω. 3. Tentukan resistor yang akan diukur nilainya (15Ω, 39Ω, 47Ω, 56Ω, 68Ω, dan 82Ω) 4. Rangkai resistor dengan skema seperti dibawah ini:


6

Gambar 2.5 Rangkaian paralel resistor untuk pengukuran

5. Sentuhkan ujung probe multimeter ke titik A dan titik B 6. Baca hasil pengukuran pada display 7. Catat hasil pengukuran pada lembar hasil. 8. Setelah melakukan pengukuran, matikan multimeter dengan memutar selektor pada posisi OFF dan rapikan kembali multimeter beserta probe nya.

2.5 Hasil Praktikum

Setelah melakukan praktek percobaan rangkaian seri, paralel, pembagi tegangan, dan arus menghasilkan hasil pengukuran sebagai berikut : Hasil Pengukuran Rangkaian Seri dan Paralel Nilai berdasarkan Pengukuran NO

Nilai Resistor Seri (Ohm)

R1

15 Ω

R2

39 Ω

R3

47 Ω

R4

56 Ω

R5

68 Ω

R6

82 Ω

Paralel (Ohm)

102,5 Ω

Nilai hambatan berdasarkan rumus Seri (Ohm)

Paralel (Ohm)

101 Ω 67,6 Ω

219,1 Ω

67,772Ω 206 Ω

2.6 Analisa Hasil Perhitungan a. Rangkaian Seri Rs1 = R1 + R2 + R3 Rs1 = ( 15 + 39 + 47 ) Ohm Rs1 = 101 Ohm


Rs2 = R4 + R5 + R6 Rs2 = ( 56 + 68 + 82 ) Ohm Rs2 = 206 Ohm

7

b. Rangkaian Paralel

1  2 )Ohm =(12 101  206 )Ohm =(101206  =(20806 307 )Ohm Rp = 67,772 Ohm

Gambar 2.6 Hasil Pengukuran nilai rangkaian seri pertama dan kedua

Gambar 2.7 Hasil Pengukuran nilai rangkaian parallel


8

2.7 Kesimpulan

Dari percobaan praktek rangkaian seri dan paralel resistor dapat disimpulkan bahwa : Nilai Resistor yang terbaca tidak selalu sama dengan nilai hasil ukur, hal ini dipengaruhi oleh nilai toleransi dari sebuah resistor yang kita ukur, serta nilai hambatan total baik itu seri maupun paralel nilainya tidak selalu sama antara nilai dari perhitungan dan nilai dari hasil ukur menggunakan multitester, hal ini disebabkan nilai hasil hitung adalah nilai real/ nilai asli tanpa memperhitungkan material bahan yang digunakan pada Trainer rangkaian listrik RL-T-UN-2016 serta nilai toleransi dari sebuah resistor.


9

BAB III PRAKTIKUM PEMBAGI ARUS DAN TEGANGAN

3.1 Tujuan

Saat melakukan praktikum ini diharapkan dapat mengukur nilai arus dari tegangan serta menghitung nilai tegangan dan arus berdasarkan rumus. 3.2Teori Dasar Rangkaian Pembagi Tegangan

Rangkaian pembagi tegangan atau yang juga dikenal dengan sebutan voltage divider adalah rangkaian elektronika sederhana yang dapat mengubah tegangan besar menjadi tegangan yang lebih kecil dengan jumlah satu output atau lebih dalam suatu rangkaian elektronika yang kompleks

Gambae 3.1 Rangkaian Pembagi Tegangan IX= IXR TOTAL / RX Rangkaian Pembagi Arus

Rangkaian pembagi arus atau yang juga dikenal dengan nama current divider adalah rangkaian elektronika sederhanayang menggunakan dua buah komponen resistor yang salah satu kakinyadihubungkan menjadi satu ke sumber arus, dan kaki lainnya dihubungkan ke beban. Berikut adalah skema dasar rangkaian pembagi arus.


10

(A)

(B)

Gambar 3.2 Rangkaian Pembagi Arus 3.3 Alat dan Bahan

1. 2. 3. 4.

Trainer rangkaian listrik RL-T-UN-2016 1 buah multimeter analog 1 buah multimeter digital Kabel penghubung (jack banana)


(A)

(B)

Gambar 3.3 (a)rangkaian pembagi arus (b) rangkaian pembagi tegangan Rangkaian Pembagi Arus

1) Siapkan trainer RL-T-UN-2016, kabel penghubung (jack banana), analog dan digital berupa multimeter 2) Pastikan kondisi trainer RL-T-UN-2016 dalam kondisi off. 3) Buatlah pengkabelan dengan mengacu pada skema rangkaian gambar 2.3 (b) 4) Pilihlah hambatan yang tertera pada papan trainer RL-T-UN-2016. 5) Konsultasikan rangkaian yang anda buat dengan dosen pengampu dan knob tegangan supply dalam kondisi minimal, bila di ACC selanjutya.


11

6) Tekan saklar ke posisi on dan ukur tegangan sesuai kebutuhan. 7) Ukurlah nilai tegangan 11,12,13 yang telah dirangkai. 8) Isilah table berdasarkan pengukuran dan rumus dari rangkaian skema gambar 2.3 (b) pada table hasil pengukuran. 9) Lampirkan hasil perhitungan berdasarkan rumus pada laporan praktikum. Rangkaian pembagi tegangan

1. Siapkan trainer RL-T-UN-2016, kabel penghubung (jack banana), alat ukur analog dan digital berupa multimeter. 2. Pastikan kondisi trainer RL-T-UN-2016 dalam kondisi off. 3. Buatlah pengkabelan dengan mengacu pada skema rangkaian gambar 2.3 (a). 4. Pilihlah nilai hambatan yang tertera pada papan trainer RL-T-UN-2016. 5. Konsultasikan rangkaian yang anda buat dengan dosen pengampu dan knob tegangan supply dalam kondisi minimal bila di ACC, selanjutnya. 6. Tekan saklar ke posisi on dan ukur tegangan sesuai kebutuhan. 7. Ukurlah nilai tegangan V1, V2, V3 yang telah dirangkai. 8. Isilah tabel berdasarkan pengukuran dan rumus dari rangkaian skema gambar 2.3 (a) pada tabel hasil pengukuran. 9. Lampirkan hasil perhitungan berdasarkan rumus pada laporan praktikum.

3.5 Hasil Praktikum No

Nilai Resistor

Pengukuran I1 (A)

1 2 3 No

1 2 3

I2 (A)

Nilai Tegangan Berdasarkan Rumus I3 (A)

I1(A)

39 Ohm 0.09 A 0.12 47 Ohm 0.11 A 56 Ohm 0.09 A Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Rangkaian Pembagi Arus Nilai Resistor

Pengukuran V1 (V) 1.37 V

V2 (V)

I2(A)

I3(A)

0.10 0.08

Nilai Tegangan Berdasarkan Rumus V3 (V)

V1(V) 1,37

V2(V)

39 Ohm 47 Ohm 1,62 V 1,65 56 Ohm 1,92 V Tabel 3.2 Hasil Pengukuran Rangkaian Pembagi Tegangan

(V3)

1,97

3.6 Analisa Hasil Perhitungan A. Rangkaian Pembagi Arus B. Rangkaian Pembagi Arus TEKNIK ELEKTRO S1/ LAB.LISTRIK DASAR

12



Dik : R1 = 39 Ohm, R2 = 47 Ohm, R3 =56 Ohm V= 5 Volt



Dit : Nilai Arus di IR1, IR2, IR3 = ...



Jawab : 

Rtotal



RP1

= R1 // R2 // R3 = R1 // R2

 +  = 

=

=

= RP1 // R3

. .+ . = .

=21.31 Ohm 

Rtotal

=15.44 Ohm

Itotal = V/Rtotal = 5 / 15.44 = 0.32 A



I1

= V/R1 I2 = V/R2

I3 = V/R3

= 5/39

= 5/47

= 5/56

= 0.12 A

= 0.10 A

= 0.08 A

C. Rangkaian Pembagi Tegangan 

Dik : R1 = 39 Ohm, R2 = 47 Ohm, R3 =56 Ohm V= 5 Volt



Dit : VR1, VR2, VR3 = ...



Jawab : 

Rtotal = R1+R2+R3 = 39+47+56 = 142 Ohm



   =5x 

VR1 = V x

   =5 x 

VR2= V x

= 1.37 V


= 1.65 V

   =5x 

VR3= V x

= 1.97 V

13

Gambar 3.4 Pengukuran Rangkaian Pembagi Arus

Gambar 3.5 Pengukuran Rangkaian Pembagi Tegangan 2.7 Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum, dapat disimpulkan bahwa: a.

Resistor yang dirangkai seri akan berfungsi sebagai rangkaian pembagi tegangan. Tegangan yang melewati rangkaian ini akan berubah dan terbagi menurut besarnya nilai hambatan yang dirangkaikan. Pada rangkaian ini, besarnya arus yang melewati tiap-tiap hambatan adalah sama besar.

b.

Resistor yang dirangkai paralel akan berfungsi sebagai rangkaian pembagi arus. Arus yang melewati rangkaian ini akan berubah dan terbagi menurut besarn ya nilai hambatan yang dirangkaikan. Pada rangkaian ini, besarnya tegangan yang melewati tiap-tiap hambatan adalah sama besar.

c.

Besarnya nilai pengukuran tidak sama dengan hasil perhitungan, karena dipengaruhi oleh nilai resistor yang tidak sama persis dengan yang terbaca.

d.

Besarnya tegangan sumber adalah sama dengan besarnya penjumlahan dari tegangan di R 1, R 2 dan R 3.

e.

Besarnya arus total yang mengalir pada rangkaian adalah penjumlahan dari arus yang mengalir pada R 1, R 2 dan R 3.

f.

Keakuratan hasil pengukuran dipengaruhi oleh alat ukur, sudut pembacaan (untuk model analog) dan factor luar.


14

BAB IV PRAKTIKUM PENGUKURAN RANGKAIAN SERI PARALEL KAPASITOR 4.1 Tujuan Percobaan

Praktikum pengukuran nilai kapasitor ini bertujuan: a.

Dapat mengukur nilai kapasitor dalam rangkaian seri maupun paralel

b.

Dapat membandingkan nilai kapasitor standar dengan nilai kapasitor yang terukur

c.

Dapat menghitung kapasitas total secara seri maupun parallel serta dapat membandingkan dengan nilai standarnya.

4.2 Teori Dasar

Kapasitor adalah komponen elektronika yang mempunyai kemampuan menyimpan elektron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Kapasitor berbeda dengan akumulator dalam menyimpan muatan listrik terutama tidak terjadi perubahan kimia pada bahan kapasitor, besarnya kapasitansi dari sebuah kapasitor dinyatakan dalam farad. Pengertian lain Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Bahan-bahan dielektrik yang umum dikenal misalnya udara vakum, keramik, gelas, elektrolit dan lain-lain. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki (elektroda) metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang satu lagi. Muatan positif tidak dapat mengalir menuju ujung kutup negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutup positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non-konduktif. Muatan elektrik ini “tersimpan” selama tidak ada konduksi pada ujung ujung kakinya. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebuat dengan kapasitansi atau kapasitas.


15

Kapasitor seperti juga resistor nilai kapasitansinya ada yang dibuat tetap dan ada yang variabel. Kapasitor dielektrikum udara, kapasitansinya berubah dari nilai maksimum ke minimum. Kapasitor variabel sering kita jumpai pada rangkaian pesawat penerima radio dibagian penala dan osilator. Agar perubahan kapasitansi di dua bagian tersebut serempak maka digunakan kapasitor variabel ganda. Kapasitor variabel ganda adalah dua buah kapasitor variabel dengan satu pemutar. Berdasarkan dielektrikumnya kapasitor dibagi menjadi beberapa jenis, antara lain: a.

kapasitor keramik

b.

kapasitor film

c.

kapasitor elektrolit

d.

kapasitor tantalum

e.

kapasitor kertas

Perdasarkan polaritas kutup pada elektroda kapsitor dapat dibedakan dalam 2 jenis yaitu : a.

Kapasitor Non-Polar, kapasitor yang tidak memiliki polaritas pada kedua ele ktroda dan tidak perlu dibedakan kaki elektrodanya dalam pesangannya pada rangkaian elektronika.

b.

Kapasitor Bi-Polar, yaitu kapasitor yang memiliki polaritas positif dan negatif pada elektrodanya, sehingga perlu diperhatikan pesangannya pada rangkaian elektronika dan tidak boleh terbalik.

Kapasitor elektrolit dan kapasitor tantalum adalah kapasitor yang mempunyai kutub atau polar, sering disebut juga dengan nama kapasitor polar. Kapasitor film terdiri dari beberapa jenis yaitu polyester film, poly propylene film atau polysterene film. Berikut adalah ilustrasi rangkaian kapasitor secara seri maupun paralel beserta rumus menghitung hambatan total dalam rangkaian tersebut: TEKNIK ELEKTRO S1/ LAB.LISTRIK DASAR

16

a. Rangkaian Seri Ct =

     + . . .   

Gambar 4.1 Rangkaian seri kapasitor

b. Rangkaian Paralel Ct = C1 + C2 + C3 + . . .

Gambar 4.2 Rangkaian paralel kapasitor

4.3 Alat dan Bahan

No

Nama Alat dan Bahan

Jumlah

1


1

2

Capacitance Meter

1

3

Capacitance Meter CM8601A+

1

4

Jack Banana

20


Pengukuran nilai kapasitor dengan Capacitance Meter CM8601A+ 1. Siapkan Trainer RL-T-UN 2016, Jack Banana dan Capacitance Meter CM8601A+. 2. Posisikan selektor sesuai kapasitor yang akan diukur. 3. Sentuhkan ujung probe multimeter ke masing-masing kaki kapasitor.


17

4. Baca hasil pengukuran pada display 5. Catat hasil pengukuran pada lembar hasil. 6. Setelah melakukan pengukuran, posisikan selektor multimeter pada posisi OFF dan rapikan probe multimeter.

Pengukuran nilai kapasitor secara seri dengan Capacitance Meter CM8601A+ 1. Siapkan Trainer RL-T-UN 2016, Jack Banana dan Capacitance Meter CM8601A+. 2. Rangkai kapasitor dengan skema seperti dibawah ini.

Gambar 4.3 Rangkaian seri kapasitor untuk pengukuran

3. Posisikan selektor sesuai nilai kapasitor yang akan diukur. 4. Sentuhkan ujung probe multimeter ke masing-masing kaki A dan B. 5. Baca hasil pengukuran pada display 6. Catat hasil pengukuran pada lembar hasil. 7. Setelah melakukan pengukuran, posisikan selektor multimeter pada posisi OFF dan rapikan probe multimeter.

Pengukuran nilai kapasitor secara paralel dengan Capacitance Meter CM8601A+ 1. Siapkan Trainer RL-T-UN 2016, Jack Banana dan Capacitance Meter CM8601A+. 2. Rangkai kapasitor dengan skema seperti dibawah ini.

Gambar 4.4 Rangkaian paralel kapasitor untuk pengukuran


18

3. Posisikan selector sesuai nilai kapasitor yang akan diukur. 4. Sentuhkan ujung probe multimeter ke masing-masing kaki A dan B. 5. Baca hasil pengukuran pada display 6. Catat hasil pengukuran pada lembar hasil. 7. Setelah melakukan pengukuran, posisikan selektor multimeter pada posisi OFF dan rapikan probe multimeter.

4.5 Hasil Praktikum

Nilai Kapasitor No

Terbaca (uF)

Terukur (uF)

1

2200

1900

2

4700

3010

3

0.10

0.09

Pengukuran Seri (uF)

0.09

Paralel (uF) 4900

Nilai Kapasitas berdasarkan rumus Seri (uF)

0.090

Paralel (uF)

4.910

4.6 Analisa Hasil Perhitungan a.

Rangkaian Seri Kapasitor

1=111  1 2 3 1= 1  1  1  1900 3010 0.09 1 =0.000520.0003311.11  1 =11.11085    = . =0.09 b.

Rangkaian parallel kapasitor

=123 =190030100.09 =4.910 TEKNIK ELEKTRO S1/ LAB.LISTRIK DASAR

19

Gambar 4.5 Pengukuran Seri Kapasitor

Gambar 4.6 Pengukuran Paralel Kapasitor


20

4.7 Kesimpulan

Setelah melakukan pengukuran, dapat disimpulkan bahwa: a.

Kapasitor yang dirangkai seri akan memperkecil nilai total kapasitansi.

b.

Kapasitor yang dirangkai paralel akan memperbesar nilai total kapasitansi.

c.

Besarnya nilai pengukuran tidak sama dengan hasil perhitungan, karena dipengaruhi oleh nilai kapasitor yang tidak sama persis dengan yang terbaca.

d.

Untuk pengukuran dengan alat ukur digital, perlu dilakukan kalibrasi relative untuk mendapatkan nilai zero. Agar ketika dipakai, nilai yang tampil pada display adalah benar-benar akurat.

e.

Keakuratan hasil pengukuran dipengaruhi oleh alat ukur, sudut pembacaan (untuk model analog) dan factor luar. Sentuhan pada ujung probe saat mengukur nilai kapasitor pengaruhnya adalah sangat besar. Sehingga, ketika melakukan pengukuran sangat disarankan agar kapasitor dalam kondisi statis (diam) dengan dijepit.


21

BAB V PRAKTIKUM PENGUKURAN SERI PARALEL INDUKTOR 5.1 Tujuan Percobaan

Praktikum pengukuran nilai induktor ini bertujuan: a.

Dapat mengukur nilai inductor dalam rangkaian seri maupun paralel

b.

Dapat membandingkan nilai induktorr standar dengan nilai kapasitor yang terukur

c.

Dapat menghitung induktansi total secara seri maupun parallel serta dapat membandingkan dengan nilai standarnya.

5.2 Teori Dasar

Selain resistor dan kapasitor, induktor juga merupakan komponen elektronika pasif yang sering ditemukan dalam rangkaian elektronika, terutama pada rangkaian yang berkaitan dengan frekuensi radio. Induktor atau dikenal juga dengan coil adalah komponen elektronika pasif yang terdiri dari susunan lilitan kawat yang membentuk sebuah kumparan. Pada dasarnya, induktor dapat menimbulkan medan magnet jika dialiri oleh arus listrik. Medan magnet yang ditimbulkan tersebut dapat menyimpan energi dalam waktu yang relatif singkat. Dasar dari sebuah induktor adalah berdasarkan Hukum Induksi Faraday. Kemampuan induktor atau coil dalam menyimpan energi magnet disebut dengan induktansi yang satuan unitnya adalah Henry (H). Satuan Henry pada umumnya terlalu besar untuk komponen induktor yang terdapat di rangkaian elektronika. Oleh karena itu, satuan-satuan yang merupakan turunan dari Henry digunakan untuk menyatakan kemampuan induktansi sebuah induktor atau coil. Satuan-satuan turunan dari Henry tersebut diantaranya adalah milihenry (mH) dan microhenry (µH). Simbol yang digunakan untuk melambangkan Induktor dalam rangkaian elektronika adalah huruf “L”.


22

5.3 Alat dan Bahan

No Nama Alat dan Bahan

Jumlah

1


1

2

LCR Meter

1

3

Jack Banana

20


Pengukuran nilai induktor dengan LCR Meter 1. Siapkan Trainer RL-T-UN 2016, Jack Banana dan LCR Meter 2. Posisikan selektor pada pengukuran induktansi. 3. Sentuhkan ujung probe multimeter ke masing-masing kaki induktor. 4. Baca hasil pengukuran pada display 5. Catat hasil pengukuran pada lembar hasil. 6. Setelah melakukan pengukuran, posisikan selektor multimeter pada posisi OFF dan rapikan probe multimeter.

Pengukuran nilai induktor secara seri dengan LCR Meter 1. Siapkan Trainer RL-T-UN 2016, Jack Banana dan LCR Meter 2. Posisikan selektor pada pengukuran induktansi. 3. Tentukan induktor yang akan diukur nilainya(4.7 µH, 10 µH dan 12 µH) 4. Rangkai induktor dengan skema seperti dibawah ini:

Gambar 5.1 Rangkaian seri induktor untuk pengukuran


23

5. Sentuhkan ujung probe LCR Meter ke titik A dan titik B 6. Baca hasil pengukuran pada display 7. Catat hasil pengukuran pada lembar hasil.

Pengukuran nilai resistor secara paralel dengan LCR Meter 1. Siapkan Trainer RL-T-UN 2016, Jack Banana dan LCR Meter 2. Posisikan selektor pada pengukuran induktansi. 3. Tentukan induktor yang akan diukur nilainya(4.7 µH, 10 µH dan 12 µH) 4. Rangkai induktor dengan skema seperti dibawah ini:

Gambar 5.2 Rangkaian paralel induktor untuk pengukuran

5. Sentuhkan ujung probe LCR Meter ke titik A dan titik B 6. Baca hasil pengukuran pada display 7. Catat hasil pengukuran pada lembar hasil.


24

5.5 Hasil Praktikum

Nilai Induktor No. 1

Terbaca Terukur (µH) (µH) 4.7 4.8

2

10

10.3

3

12

12.7

Pengukuran Seri (µH)

Paralel (µH)

27.2

3.9

Nilai Induktor berdasarkan rumus Seri Paralel (µH) (µH) 26.8

3.9

5.6 Analisa Hasil Perhitungan

a. Nilai Induktansi Rangkaian Seri Lt = 4.8+10+12 = 26.8 c. Nilai Induktansi Rangkaian Paralel

1= 1 1 1  4.8 10 12 =  Lt = 3  .

Gambar 5.3 Foto Hasil Pengukuran


25

5.7 Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum tersebut dapat disimpulkan bahwa: a. multimeter berbeda hasilnya dengan nilai yang tertera pada bodi induktor karena dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu ketelitian dan toleransi alat ukur, kondisi lingkungan itu sendiri seperti suhu ruangan terhadap indukttor, dan proses pengukuran yaitu saat menempelkan probe pada kaki induktor. b. Besarnya nilai induktansi total pada rangkaian seri adalah berbanding lurus dengan banyaknya nilai induktor yang telah dirangkaikan. Dan besarnya nilai induktansi total pada rangkaian paralel adalah berbanding terbalik dengan banyaknya nilai induktor yang telah dirangkaikan. c. Nilai induktansi total yang terukur baik secara seri maupun paralel hasilnya akan berbeda karena diakibatkan oleh besarnya nilai induktansi di tiap sambungan induktortor dan dipengaruhi juga oleh suhu dan ketelitian alat ukur.


26

BAB VI PRAKTIKUM HUKUM KIRCHOFF I 6.1 Tujuan

Saat melakukan praktikum ini dapat menjelaskan 1. Pemakaian hukum Kirchoff 1 2. Aplikasi pembagi arus pada rangkaian listrik. 3. Menggunakan teori Kirchoff 1 pada analisa rangkaian listrik

6.2 Teori Dasar Hukum Kirchoff I

Hukum kirchoff merupakan salah satu hokum dalam ilmu Elektronika yang berfungsi untuk untuk menganalisis arus dan tegangan dalam rangkaian. Hukum Kirchoff pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli fisika Jerman J erman yang bernama Gustav Robert Kirchoff (1842-1887) pada tahun 1845. Hukum Kirchoff terdiri dari 2 bagian yaitu Hukum Kirchoff 1 dan Hukum Kirchoff 2.

Bunyi Hukum Kirchoff 1 adalah sebagai berikut :

“ Arus Total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan perca bangan tersebut.”

I = I1+I2 I3 Gambar 6.1 Rangkaian Hukum Kirchoff I TEKNIK ELEKTRO S1/ LAB.LISTRI LAB.LISTRIK K DASAR

27

6.3 Alat dan Bahan

1. Trainer rangkaian listrik RL-T-UN 2016 2. 3 buah ampere meter 3. Kabel penghubung (Jack banana) 6.4 Petunjuk Praktikum

Gambar 6.2 (a) Rangkaian Hukum Kirchoff I o

Siapkan trainer RL-T-UN 2016, kabel penghubung (Jack banana), alat inductor.

o

Pastikan kondisi trainer RL-T-UN 2016 dalam kondisi off

o

Buatlah pengkabelan dengan mengacu pada skema rangkaian gambar 5.2 (a)

o

Pilihlah nilai resistor yang tertera pada papan trainer RL-T-UN 2016.

o

Konsultasikan rangkaian yang anda buat dengan dosen pengampu dan knob tegangan supply dalam kondisi minimal, bila di ACC, selanjutnya

o

Tekan saklar ke posisi On dan atur tegangan dengan 3 variabel sesuai kebutuhan.

o

Ukurlah nilai Arus I1, I2, I3 pada rangkaian yang telah anda buat.

o

Isilah tabel berdasarkan pengukuran dan rumus dari rangkaian skema gambar 5.2 (a) pada tabel 5.1 hasil pengukuran.

o

Lampirkan hasil perhitungan berdasarkan rumus pada laporan praktikum.

TEKNIK ELEKTRO S1/ LAB.LISTRI LAB.LISTRIK K DASAR

28

5.5 Hasil Praktikum Tegangan

Vdi

Vdi

Vdi

I1

I2

I3

(Volt)

R1

R2

R3

(A)

(A)

(A)

3 (Volt)

1,48V 1,48V 1,48V

Teori

Praktek

Teori

Praktek

Teori

Praktek

3,49mA

4,5mA

2,72mA

3mA

1,27mA

1,35mA

9,23mA

9mA

6,28mA

6mA

2,95mA

2,5mA

13,5Ma

6,28mA

9mA

4,41mA

4,2mA

6 (Volt)

2,97V 2,97V 2,97V

9 (Volt)

4,46V 4,46V 4,46V 10,69mA

Tabel 6.1 Hasil Pengukuran Rangkaian Kirchoff I 6.6 Analisa Hasil Perhitungan Perhitungan

Analisa Hasil Pengukuran Arus(Arus yang masuk sama dengan arus yang keluar) (3V) I1 = I2 + I3

I1 = 3 + 1.35 = 4.5 (Sesuai)

(6V)I1 = I2 + I3

I1 = 6 + 2.5 = 9 (Mendekati)

(9V) I1 = I2 + I3

I1 = 9 + 4,2 = 13.5 (Sesuai)

Analisa Hasil Perhitungan Arus (Arus yang masuk sama dengan arus yang keluar) (3V)

I1 = I2 + I3 I1 = 2.72 + 1.27 = 3.99 (Sesuai)


(6V)I1 = I2 + I3

I1 = 6.28 + 2.95 = 9.23 (Sesuai)

(9V)I1 = I2 + I3

I1 = 6.28 + 4.41 = 10.69 (Sesuai)

29

I1 (3V)

I1 (6V)

I1 (9V)

Gambar 6.3 Pengukuran Arus I1 ( 3, 6, 9 ) V

I2 (3V)

I2 (6V)

I2 (9V)



30

I3 (3V)

I3 (6V)

I3 (9V)


5.7 Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum tersebut maka dapat disimpulkan bahwa: a.

Resistor yang dirangkai paralel akan berfungsi sebagai rangkaian pembagi arus. Arus yang melewati rangkaian ini akan berubah dan terbagi menurut besarnya nilai hambatan yang dirangkaikan. Pada rangkaian ini, besar nya tegangan yang melewati tiap-tiap hambatan adalah sama besar.

b.


c.

Besarnya arus total yang mengalir pada rangkaian adalah penjumlahan dari arus yang mengalir pada R 2 dan R 3.

d.



31

BAB VII PRAKTIKUM HUKUM KIRCHOFF II 7.1 Tujuan Percobaan

Praktikum Hukum Kirchoff II ini bertujuan: a.

Mampu mengukur arus dan tegangan rangkaian Hukum Kirchoff II

b.

Mampu melakukan analisis pada rangkaian tersebut.

7.2 Teori Dasar

Pada Hukum Kirchoff tegangan atau yang sering disebut hukum kirchhoff ke II ini menyatakan bahwa: “Pada setiap rangkaian tertutup (loop), jumlah penurunan tegangan adalah nol”. Hukum Kirchoff tegangan ini dapat juga dinyatakan dengan persamaan matematika sebagai berikut.

∑ = 0 7.3 Alat dan Bahan

No

Nama Alat dan Bahan

Jumlah

1


1

2


1

3

Jack Banana

20


Pengukuran tegangan pada rangkaian pembagi arus dengan Multimeter Digital Sanwa CD800a 1. Siapkan Trainer RL-T-UN 2016, Jack Banana dan Multimeter Digital Sanwa CD800a 2. Posisikan selektor pada pengukuran tegangan yaitu mA


32

3. Setelah itu tekan tombol range sampai tanda koma pada display bergerak dibelakang dua digit pertama dan satuannya mA 4. Rangkaikan resistor beserta power supply seperti skema dibawah ini:

Gambar 7.1 Rangkaian resistor untuk pengukuran Hukum Kirchoff II

5. Sentuhkan masing-masing ujung probe pada titik pengukuran 6. Ketika sedang melakukan pengukuran di satu titik, maka titik pengukuran yang lain dihubungkan/ jumper . 7. Baca hasil pengukuran pada display 8. Catat hasil pengukuran pada lembar hasil. 9. Setelah melakukan pengukuran, posisikan selektor multimeter pada posisi OFF dan rapikan probe multimeter.


33

7.5 Hasil Praktikum Tegangan

Vdi

Vdi

Vdi

I1

I2

I3

(Volt)

R1

R2

R3

(A)

(A)

(A)

3 (Volt)

0.89

0.82

2.1

1.65

1.59

2.47

2.38

Teori

Praktek

Teori

Praktek

Teori

Praktek

0.015

0.083

0.02

4,5

0.022

0.017

0.043

6.2

0.035

0.030

0.063

6 (Volt)

9 (Volt)

7.6 Analisa Hasil Perhitungan 

Arus dengan menggunakan sumber tegangan 3 V Arus pada setiap Resistor pada saat Vs = 3 V

I1 = V/R1

I2 = V/R2

I3 = V/R

= 0.81/68

= 0.81/82

= 2.19/100

= 0.011 A

= 0.0098 A

= 0.0219 A

Arus pada setiap Resistor pada saat Vs = 6 V I1 = V/R1

I2 = V/R2

I3 = V/R3

= 1.63/68

= 1.63/82

= 4.37/100

= 0.025 A

= 0.0019 A

= 0.0437 A

Arus pada setiap Resistor pada saat Vs = 9 V I1 = V/R1

I2 = V/R2

I3 = V/R3

= 2.44/68

= 2.44/82

= 6.56/100

= 0.035 A

= 0.0297 A

= 0.0656 A


34

I1

I2

I3

Gambar 7,2 Hasil pengukuran pada tegangan 3V

I1

I2

I3


I1

I2

I3



35

7.7 Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan tersebut, dapat disimpulkan bahwa: a.

Resistor yang dirangkai seri akan berfungsi sebagai rangkaian pembagi tegangan. Tegangan yang melewati rangkaian ini akan berubah dan terbagi menurut besarnya nilai hambatan yang dirangkaikan. Pada rangkaian ini, besarnya arus yang melewati tiap-tiap hambatan adalah sama besar.

b.

Resistor yang dirangkai paralel akan berfungsi sebagai rangkaian pembagi arus. Arus yang melewati rangkaian ini akan berubah dan terbagi menurut besarnya nilai hambatan yang dirangkaikan. Pada r angkaian ini, besarnya tegangan yang melewati tiap-tiap hambatan adalah sama besar.

c.


d.


e.


f.



36

BAB VIII PRAKTIKUM ANALISIS NODE 8.1 Tujuan

Pada saat melakukan praktikum mahasiswa mampu mengukur arus dan tegangan rangkaian analisis node dan mampu melakukan analisis pada rangkaian tersebut.

8.2 Teori Dasar Analisis Node

Node adalah titik simpul atau titik cabang dari beberapa komponen yang dipertemukan dalam suatu titik. Analisa node adalah suatu teknik analisa dengan mengacu pada simpul-simpul atau titik dari suatu komponen. Dalam menganalisa teorema node berprinsip pada hukum Kirchoff I tentang arus, yaitu jumlah aljabar semua arus yang memasuki sebuah simpul adalah nol[1].

∑ Itotal= I1+I2+ I3 + ... + In Dalam menganalisa teorema node voltage langkah pertama adalah menentukan salah satu simpul node yang dijadikan sebagai simpul referensi yang selanjutnya akan mendefinisikan tegangan diantara setiap simpul lain dengan simpul referensi sebagai ground. Sebuah rangkaian yang bersimpul N memiliki (N-1) tegangan yang tak diketahui dan (N-1) persamaan untuk dapat disederhanakan. Kemudian menentukan arah arus yang mengalir dari setiap sumber tegangan. Setelah itu, digunakan hukum Kirchoff tentang tegangan untuk setiap lintasan tertutup. dan digunakan hukum Ohm untuk memperlihatkan cabang arus dalam istilah nodevoltage. Kemudian diselesaikan persamaan untuk mendapatkan tegangan node yang belum diketahui. Dengan hukum Ohm akan memperlihatkan arus yang belumdiketahui atauf dalam istilah node-voltage. Kunci dari gagasan itu, karena resistansi adalah element pasif. Arus selalu mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah[3].


37

− =  Mesh adalah sifat rangkaian sebidang dan tidak didefinisikan untuk rangkaian tak sebidang. Analisis Mesh dapat dipakai hanya pada rangkaian – rangkaian yang terletak dalam satu bidang. Rangkaian sebidang (planar circuit) merupakan rangkaian pada permukaan bidang yang sedemikian rupa yang tak ada cabang yang melalui di atas atau di bawah cabang lain. Sehingga analisa Mesh tidak begitu sering digunakan seperti node analisis karena hanya dapat diterapkan pada rangkaian planar. Analisa mesh merupakan cara umum lainnya yang dapat digunakan untuk menganalisa rangkaian dengan menggunakan arus mesh sebagai variabel. Menggunakan arus mesh pada elemen arus sebagai variabel yang sesuai. Mengingat kembali bahwa loop pada rangkaian tertutup dengan node yang dilewati lebih dari satu kali. Mesh adalah sebuah loop yang tidak mengandung loop yang lain di dalamnya. Mesh analisis menggunakan prinsip KVL untuk menetukan arus yang belum diketahui[2]. Untuk menyelesaikan rangkaian dengan analisa Mesh dapat dilakukan dengan menentukan arah arus terlebih dahulu yang mengalir pada setiap sumber tegangan. Apabila rangkaian terdiri lebih dari satu loop, maka rangkaian tersebut dipisah menjadi jumlah bagian sesuai loop menjadi loop 1, sampai loop n sesuai arah arus yang keluar pada setiap sumber. Sesuai dengan Hukum Kirchoff II tentang teganggan atau beda potensial, yaitu Jumlah aljabar seluruh tegangan mengelilingi sebuah jalan tertutup dalam sebuah rangkaian adalah nol[3].

V1+V2+V3= 0 8.3 Alat dan Bahan

No

Nama Alat dan Bahan

Jumlah

1


1

2

Amperemeter

3

3

Voltmeter

1

4

Kabel Penghubung (Jack Banana)

~


38


Pengukuran arus pada Rangkaian Analisis Node dengan Multimeter Digital Sanwa CD800a: 1.

Siapkan Trainer RL-T-UN-2016 dan kabel penghubung (Jack Banana)

2.

Pastikan kondisi Trainer RL-T-UN-2016 dalam kondisi OFF.

3.

Buatlah pengkabelan dengan mengacu pada rangkaian dibawah ini:

Gambar 8.1 Rangkaian Analisis Node untuk pengukuran

4. Tekan saklar ke posisi ON dan atur tegangan I Total sehingga terlihat adanya aliran arus pada I1, I2 dan I3. 5. Ukurlah nilai arus pada I1, I2 dan I3dan V1 pada rangkaian. 6. Baca hasil pengukuran pada display dan catat hasil pengukuran pada lembar hasil. 7. Setelah melakukan pengukuran, posisikan selektor multimeter pada posisi OFF dan rapikan probe multimeter.


39

8.5 Hasil Praktikum

I Total (A)

R1

R2

I1 (A)

R3

Teori

Praktek

I2 (A) Teori

Praktek

I3 (A) Teori

Praktek

V di R3 (volt) Teori

Praktek

326Ω

459Ω 1K

30mA

20,2mA

10mA

10V

43mA 326Ω

459Ω 1K

20,2mA

14,8mA

7,2mA

6,9V

30mA 326Ω

459Ω 1K

14,5mA

10,2mA

4,9mA

4,90V

63mA

Tabel 8.1 Hasil pengukuran rangkai analisis node

8.6 Analisa Hasil Perhitungan

Node 1 Tegangan (10V)

Node 3 Tegangan (5V)

  1  2  3 = 0   1  2  3 = 0 123 =   123 =   60,2  =  29,6 mA = I Total (Mendekati)   = 60,2 (Mendekati) Node 2 Tegangan (7V)

  1  2  3 = 0 123 =   42,2 mA = I Total (Mendekati)

8.7 KESIMPULAN

Setelah melakukan praktikum tersebut maka dapat disimpulkan bahwa : percobaan mengenaiteknik analisa node dan mesh yang telah dilakukan adalah praktikan dapat mempelajari penggunaan analisa node danmesh pada suatu rangkaian listrik serta dapat mengujivaliditas dari analisa node dan mesh melalui percobaan dan perhitungan.


40

BAB IX PRAKTIKUM ANALISIS LOOP 9.1 Tujuan Percobaan

Praktikum Analisis Loop ini bertujuan agar: a.

Mampu mengukur besaran arus di beberapa titik dengan besaran sumber tegangan yang berbeda

b.

Mampu menuliskan persamaan tegangan dalam loop tertutup, menghitung arus loop, arus dari setiap rangkaian percabangan serta mampu menghitung arus dan daya dengan analisis loop.

9.2 Teori Dasar

Analisa loop adalah analisa arus yang mengalir dalam lintasan tertutup. Arus loop yang sebenarnya tidak dapat diukur. Pada analisa loop menggunakan Hukum Kirchoff II / KVL dimana jumlah tegangan pada suatu lintasan tertutup sama dengan nol atau arus merupakan parameter yang tidak diketahui. Analisa ini dapat diterapkan pada rangkaian sumber searah/ DC maupun sumber arus bolak-balik/AC Dalam analisa loop, arah arus dapat dipilih bebas tetapi harus memenuhi ketentuan sebagai berikut : a.

Apabila arah arusnya sama dengan arah tegangan, maka arus dianggap positif (+).

b.

Apabila hasil perhitungan ternyata arus mempunyai tanda negatif (-), berarti arah arus berlawanan dengan sumber tegangan.

9.3 Alat dan Bahan


Jumlah

1


1

2

Multimeter Analog Sanwa YX360TR

1

3


1

4

Jack Banana

20


41


Pengukuran arus pada Rangkaian Analisis Loop dengan Multimeter Digital Sanwa CD800a: 1.


2.


3.

Buatlah pengkabelan dengan mengacu pada rangkaian dibawah ini:

R9

R11

326.4

1002

+88.8

+88.8

mA

m A

mA

+ 8 8 8 .

V1 10V

V2 +88.8

+88.8

Volts

Volts

10V

R10 477

Gambar 9.1 Rangkaian Analisis Loop untuk pengukuran

4. Tekan saklar ke posisi ON dan atur tegangan V1 dan V2. 5. Catat besarnya arus setiap terjadi perubahan V1 dan V2. 6. Baca hasil pengukuran pada display 7. Catat hasil pengukuran pada lembar hasil. 8. Setelah melakukan pengukuran, posisikan selektor multimeter pada posisi OFF dan rapikan probe multimeter.


42

9.5 Hasil Praktikum

No.

Tegangan

Tegangan

Sumber

Terukur

Nilai Resistor

Pengu kuran

V1

V2

V1

V2

Terbaca

Terukur

Arus

(V)

(V)

(V)

(V)

(Ω)

(Ω)

(A)

330

326.4

4.7

470

477

6.6

1K

1002

1.61

1

5

5

4.92

5.11

9.6 Analisa Hasil Perhitungan I2 = 11+13 Loop 1

Loop 2

=>-5 + (I1(326.4)) + (I2(477)) = 0V

=> (I3(1002)) -5 + (I2(477)) = 0V

=> (I1.(326.4)) + (I2(477)) = 5V

=> (I3(1002)) + (I2(477)) = 5V

=> I1.(326.4) + I1.(477) + I3(477)

=> I3.(1002) + I1.(477) + I3.(477)

=>I1.(803.4) + I3.(477)

=>I1.(477) + I3.(1479)

Eliminasi Persamaan Loop 1 & Loop 2

I1.(803.4) + I3.(477) I1.(477) + I3.(1479)

: 5V : 5V

X 1479 X 477

I1.(1188228.6) + I3.(705483) I1.(227529) + I3.(705483

: 7395V : 2385V

−

I1.(960699.6)

: 5010V

I1 = 5010/960699.6

: 5.21mA


43

9.7 Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan ini, dapat disimpulkan bahwa: a.

Rangkaian ini mempertemukan dua sumber tegangan yang berbeda. Pada masing-masing titik tersebut diatas dilakukan pengukuran nilai tegangan dan arus. Hal ini digunakan untuk membuktikan bahwa arah mengalirnya arus ditentukan oleh dimana tegangan tertinggi berada.

b.


c.


d.


e.


f.



44

BAB X PRAKTIKUM TEOREMA SUPERPOSISI 10.1 Tujuan

Pada saat melakukan praktikum mahasiswa mampu mengukur besaran arus dibeberapa titik pada saat sumber arus dalam kondisi open circuit dan menghitungnya berdaarkan rumus sebagai pembuktian teori dan praktek.

10.2 Teori Dasar Teorima Superposisi

Didalam setiap jaringan penahanan linier yang mengandung beberapa sumber, tegangan atau arus yang melewati tahanan atau sumber dapat dihitung dengan melakukan penjumlahan aljabar dari semua tegangan atau ar us masing-masing yang dihasilkan oleh setiap sumber bebas yang bekerja sendiri, dengan semua tegangan bebas lain diganti dengan rangkaian hubung singkat dan semua sumber arus yang lain diganti oleh rangkaian terbuka. Teori superposisi digunakan untuk menganalisa rangkaian yang terdiri dari beberapa sumber dan tahanan. Sumber dapat berupa tegangan atau sumber arus. Teori superposisi memudahkan menentukan arus pada suatu cabang dengan menganggap sumber bekerja satu persatu. Arus total pada cabang tersebut merupakan jumlah aljabar dari arus tiap tiap sumber dengan memperhatikan arah arus. Apabila mengerjakan satu sumber, maka sumber yang lain dihubung singkat (untuk sumber tegangan) dan dihubung terbuka untuk sumber arus. Untuk lebih jelasnya perhatikan rangkaian dibawah ini :


45

R1

R3

V1

V2 R2

Gambar 10.1 Rangkaian Teorema Superposisi dengan dua sumber

Untuk menghitung arus di R2 dapat dilakukan dengan menghitung arus yang disebabkan V1 dan V2 secara bergantian kemudian dijumlahkan. Langkah-langkah menghitung arus pada R2 adalah sebagai berikut : 1. Arus oleh tegangan V1 adalah I1, rangkaian ekivalen seperti gambar 10.2 dibawah ini, dimana dalam hal ini V2 dihubung singkat.

R1

R3

V1 R2

Gambar 10.2 Rangkaian Ekivalen V2 dihubung singkat

Sehingga :

V x R I1 = R+R//R R+R

2. Menghitung arus oleh sumber tegangan V2,V1 dihubung singkat maka rangakaian ekivalen seperti gambar berikut 10.3 dibawah ini dimana V1 dihubung singkat.


46

R1

R3

V2 R2

Gambar 10.3 Rangkaian Ekivalen V1 dihubung singkat

Sehingga :

V x R I2 = R+R//R R+R

Arus yang mengalir pada R2 yaitu I merupakan jumlah dari I1 dan I2 karena arahnya sama. I = I1 + I2 10.3 Alat dan Bahan


Jumlah

1


1

2


1

3


1

4

Jack Banana

20

10.4 Petunjuk praktikum

Gambar 10.4 Rangkaian Petunjuk Teorema Superposisi TEKNIK ELEKTRO S1/ LAB.LISTRIK DASAR

47

1.


2.


3.

Buatlah pengkabelan dengan mengacu pada rangkaian gambar 10.4a.

4.

Pilihlah nilai resistor yang tertera pada papan Trainer RL-T-UN-2016

5.

Konsultasikan rangkaian yang anda buat dengan dosen pengampu, bila di

ACC, selanjutnya. 6.

Tekan saklar ke posisi ON dan lihatlah hasil ukur arus pada R 2 (gambar 10.3a)

7.

Buatlah pengkabelan dengan mengacu pada skema rangkaian gambar 10.3b

8.

Pilihlah nilai resistor yang tertera pada papan Trainer RL-T-UN-2016

9.

Konsultasikan rangkaian yang anda buat dengan dosen pengampu, bila di

ACC, selanjutnya. 10. Tekan saklar ke posisi ON dan lihatlah hasil ukur arus pada R 2 (gambar 10.3b) 11. Nilai I Total adalah penjumlahan I 1 dan I2 kondisi gambar 10.3a dan 10.3b 12. Isilah tabel berdasarkan pengukuran dan rumus dari rangkaian skema 10.3a dan 10.3b

10.5 Hasil Praktikum I1

I2

ITOTAL

(Ampere)

(Ampere)

(Ampere)

(Ohm)

Teori

Praktek

Teori

Praktek

Teori

Praktek

470

1K

7,7 mA

6 mA

5,24mA

-

7,7 mA

-

470

1K

2,47 mA

-

1,73 mA

1,5 mA

4,2 mA

-

Tegangan R 1

R 2

R 3

(Volt)

(Ohm)

(Ohm)

V1 = 5 V

330

V2 = 5 V

330

10.6 Analisis Hasil Perhitungan

Dik

: VSUMBER

= 5V

R 1= 330 Ω, R 2 = 470 Ω, R 3= 1000 Ω Dit

: I1, I2, I3


= …..

48





Pembuktian V1 = 5V

Pembuktian V2 = 5V

IMASUK = IKELUAR

IMASUK = IKELUAR

ITOTAL = I1 = I2 + I3 = 0

ITOTAL = I3 = I1 + I2 = 0

R TOTAL = R 1 + Rp

R TOTAL = R 3 + R P

   +

= R 1

= 330 +

= 1000

   +

= 1000 +

= 330 + 319,7 Ω = 649,8 Ω



ITOTAL = I1 = I2 + I3



ITOTAL = VSUMBER / R TOTAL

I2

= 1194 Ω

ITOTAL

= VSUMBER / R TOTAL

= 5V / 650 Ω

= 5V / 1194 Ω

= 0,00769 A = 7.69mA

= 0,0042 A= 4,2 mA

  

= ITOTAL x = 7,7 x

I1

  

= ITOTAL x = 7,7 x

= 2,46 mA

= 2,47 mA I2

= 4,2 x

= 1,73 mA Jadi : .....

I1 - I2 + I3 = 0

I3 - I1 + I2= 0


  

= ITOTAL x

Jadi : .....

7,7 – 5,24 + 2,46 = 0

  

= ITOTAL x = 4,2 x

= 5,24 mA I3

    + 

= 1000 + 194

650 Ω



   +

4,2 - 2,47 + 1,73 = 0

49

V1

V2

Gambar 10.5 Hasil pengukuran Teorema Superposisi

10.7 Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan tersebut, dapat disimpulkan bahwa: a.

Teorema ini membuktikan bahwa arus yang mengalir pada suatu rangkaian dengan sumber tegangan yang kompleks jumlahnya adalah sama.

b.

Cara kerja pengukuran dengan teorema ini adalah, ketika akan menghitung arus yang mengalir dari sumber tegangan satu maka sumber tegangan lain akan dimatikan dan di- jumper. Sehingga, dapat diketahui berapa arus yang mengalir pada rangkaian tersebut. Begitu pula sebaliknya, untuk tegangan yang lain cara kerjanya adalah sama

c.


e.


f.

Keakuratan hasil pengukuran dipengaruhi oleh alat ukur, sudut pembacaan (untuk model analog) dan factor luar


50

BAB XI PRAKTIKUMANALISIS SIMPUL 11.1 Tujuan Percobaan

Praktikum Analisis Simpul ini bertujuan agar: a.

Mampu mengukur besaran arus di beberapa titik dengan sumber tegangan yang berbeda

b.

Mampu menganalisis hasil pengukuran dengan teori terkait.

11.2 Teori Dasar

Dengan metoda ini akan dicari nilai tegangan yang tidak diketahui dalam suatu rangkaian.Simpul adalah didefinisikan sebagai titik pertemuan dua

atau lebih

elemen rangkaian.Karena tegangan didefinisikan antara 2 simpul maka pilih salah satu simpul sebagai simpul referensi atau disebut simpul datum (datum node).Pada umumnya tegangan simpul dipilih yang mempunyai nilai positif terhadap simpul referensi. Jika dalam suatu rangkaian terdapat N simpul maka terdapat ( N-1) simpul tegangan yang akan dicari.Simpul referensi yang dipilih umumnya adalah suatu tempat dimana paling banyak cabang bertemu.Simpul referensi mempunyai tegangan nol (zero potential, ground potensial) dan simpul lainnya mempunyai tegangan positif.Analisis simpul berprinsip pada Hukum Kirchhoff 1 dimana jumlah arus yang masuk dan keluar dari titik percabangan akan sama dengan nol. Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada analisis simpul : a. Tentukan simpul referensi sebagai ground / potensial nol. b. Tentukan simpul tegangan, yaitu antara simpul non referensi dan ground. c. Asumsikan tegangan simpul yg sedang dihitung bernilai lebih tinggi daripada tegangan simpul manapun, sehingga arah arus keluar dari simpul tersebut positif.


51

11.3 Alat dan Bahan

1. 2. 3. 4.

Trainer rangkaian listrik RL-T-UN-2016 3 buah Ampermeter 2 buah Voltmeter Kabel penghubung (Jack Banana)


Gambar 11.1 Petunjuk Praktikum Analisis Simpul

1. Siapkan trainer RL-T-UN-2016 dan kabel penghubung (Jack Banana) 2. Pastikan kondisi trainer RL-T-UN-2016 dalam kondisi OFF 3. Buatlah pengkabelan dengan mengacu pada skema rangkaian gambar 10.6 4. Pilihlah nilai resistor yang tertera pada papan trainer RL-T-UN-2016 5. Konsultasikan rangkaian yang anda buat dengan dosen pengampu bila di ACC, selanjutnya. 6. Tekan saklar ke posisi ON dan atur tegangan V1 dan V2, catat besaran arus setiap terjadi perubahan V1 dan V2 7. Isilah tabel berdasarkan pengukuran dan rumus dari rangkaian skema gambar 10.6 dan bandingkan hasil keduanya. 8. Lampirkan hasil perhitungan berdasarkan rumus pada laporan praktikum 9. Apa kesimpulan anda?


52

11.5 Hasil Praktikum

No.

Tegangan

Tegangan

Sumber

Terukur

Arus Terukur

V1

V2

V1

V2

I1

I2

I3

(V)

(V)

(V)

(V)

(mA)

(mA)

(mA)

1

5

5

5.04

4.98

5.3

7

1.7

2

4

4

3.99

4.12

4

5.5

1.32

11.6 Analisis Data dan Perhitungan



Analisa Data Tegangan V1 dan V2 = 5 Volt

Hukum Kirchoff 2 



Loop 1 ∑V = 0 -V1 + I 1(R 1) + I 2(R 2) = 0 -5V + I 1(330Ω) + [ I 1+ I 3(470Ω)] = 0 I 1(330Ω) + I 1(470Ω) + I 3(470Ω) = 5V I 1 (800Ω) + I 3(470Ω) = 5V ..... (persamaan I) Loop 2 -V2 + I 2(R 2) + I 3(R 3) = 0 -5V + [ I 1+ I 3(470Ω)] + I 3(1000Ω) = 0


53



I 1 (470Ω)+ I 3(470Ω) + I 3(1000Ω) = 5V I 1 (470Ω)+ I 3(1470Ω) = 5V ..... (persamaan II) Subsitusikan Kedua persamaan I 1 (800Ω) + I 3(470Ω) = 5V x470 x800 I 1 (470Ω)+ I 3(1470Ω) = 5V   Ω) = 2350V I 1 (376 x Ω) + I 3(220,9 x  Ω) + I 3(1176 x  Ω) = 4000V I 1 (376 x  Ω) = -1650V - I 3(955,1 x

10 10

10 10

10

I 3 I 3 I 3

 A ,   = 1,73 x 10 A =

= 1,73

mA I 1 (470Ω)+ I 3(1470Ω) = 5V I 1 (470Ω) + 1,73 mA x 1470Ω = 5V I 1 (470Ω) + 2,54 V = 5V I 1 (470Ω) = 5V - 2,54 V

I 1 = I 1 =

, mA 

5,23mA






I 2 - I 1 + I 3 = 0 I 2 = I 1 + I 3 I 2 = (5,23 + 1,73) mA I 2 = 6,96 mA Analisa Data Tegangan V1 dan V2 = 4V Hukum Kirchoff 2 Loop 1 ∑V = 0 -V1 + I 1(R 1) + I 2(R 2) = 0 I 1 (800Ω) + I 3(470Ω) = 4V ..... (persamaan I)


54



Loop 2 -V2 + I 2(R 2) + I 3(R 3) = 0 I 1 (470Ω)+ I 3(1470Ω)



= 4V ..... (persamaan II)

Subsitusikan Kedua persamaan I 1 (800Ω) + I 3(470Ω) = 4V x470 I 1 (470Ω)+ I 3(1470Ω) = 4V x800   Ω) = 1880V Ω) + I 3(220,9 x I 1 (376 x  Ω) + I 3(1176 x  Ω) = 3200V I 1 (376 x  Ω) = -1320V - I 3(955,1 x

10 10

10 10

10

I 3 I 3 I 3

 A ,   = 1,38 x 10 A =

= 1,38

mA I 1 (470Ω)+ I 3(1470Ω) = 4V I 1 (470Ω) + 1,38mA x 1470Ω = 4V I 1 (470Ω) + 2,03 V = 4V I 1 (470Ω) = 4V - 2,03 V

I 1 = I 1 =

, mA 

4,2 mA


I 2 - I 1 + I 3 = 0 I 2 = I 1 + I 3 I 2 = (4,2 + 1,38) mA I 2 = 4,2 mA


55

11.7 Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan ini, dapat disimpulkan bahwa: a.

Rangkaian ini mempertemukan dua sumber tegangan yang berbeda. Pada masing-masing titik tersebut diatas dilakukan pengukuran nilai tegangan dan arus. Hal ini digunakan untuk membuktikan bahwa arah mengalirnya arus ditentukan oleh dimana tegangan tertinggi berada.

b.


c.


d.


e.


f.



56

BAB XII PRAKTIKUM TEORI THEVENIN 12.1 Tujuan Pada saat melakukan praktikum mahasiswa mampu mengukur besaran arus dibeberapa titik dan menghitung tegangan VTH dan R TH

12.2 Teori Dasar Theorema Thevenin mengatakan bahwa sebuah rangkaian yang mengandung

beberapa sumber tegangan dan hambatan dapat diganti dengan sebuah sumber tegangan yang dipasang seri dengan sebuah hambatan (resistor). Dengan kata lain rangkaian elektronika yang rumit dapat disederhanakan menjadi sebuah rangkaian hambatan linier yang terdiri dari 1 sumber arus dengan resistor. Penyederhanaan rangkaian komplek menjadi sederhana dengan mengikuti teori Thevenin. Dapat dilihat seperti pada teori seperti gambar berikut ini.

Gambar 12.1 Rangkaian Dengan Sumber Tegangan Pengganti

TV disebut tegangan pengganti Thevenin, R T disebut tahanan pengganti Thevenin. Sebagai contoh perhatikan rangkaian pada Gambar 12.2 dibawah ini.


57

A

A

B B

Gambar 12.2 Rangkaian dengan R pengganti

 VT= + . Gambar 12.3 Rangkaian untuk menghitung VT Untuk menhitung VT beban R L dilepas, tegangan antara a dan b tanpa RL merupan tegangan VT. (perhatikan gambar 12.3)

Gambar 12.4 Menghitung R T dengan sumber tegangan dihubungkan singkat


58

12.3 Alat dan Bahan


Jumlah

1


1

2


1

3


1

4

Jack Banana

20


Gambar 12.5 Petunjuk praktikum Teori Thevenin 1.


2.


3.

Buatlah pengkabelan dengan melngacu pada gambar 12.5a

4. Pilihlah nilai resistor yang tertera pada papan Trainer RL-T-UN-2016 5. Konsultasikan rangkaian yang anda buat dengan dosen pengampu, bila ACC, selanjutnya: 6. Tekan saklar ON dan ukurlah arus di R3 dan hitung V TH dan R TH 7. Isilah tabel 12.1 berdasarkan pengukuran dan rumus V TH dan R TH dari rangkaian skema gambar 12.5a. 8. Selanjutnya, buatlah rangkaian 12.5b dengan rangkaian RTH berdasarkan perhitungan manurut tabel 12.1 dan ukur IR 3 9. Isilah tabel 12.2 berdasarkan pengukuran pada langkah ke 8. 10.Apa kesimpulan anda?


59


Tegangan

Resistor 1

Resistor 2

Resistor 3

I R3

VTH

R TH

(Volt)

(Ohm)

(Ohm)

(Ohm)

(mA)

(Volt)

(Ohm)

3V

100Ω

100Ω

181,8Ω

6,8Ma

1,5V

150Ω

5V

100Ω

100Ω

181,8Ω

11,4mA

2,5V

250Ω

7V

100Ω

100Ω

181,8Ω

16Ma

3,5V

350Ω

9V

100Ω

100Ω

181,8Ω

20,5mA

4,5V

450Ω

Tabel 12.1 Hasil pengukuran rangkaian teori Thevenin Tegangan

R TH

R 3

IR3

(Volt)

(Ohm)

(Ohm)

(mA)

3V

100Ω

100Ω

15mA

5V

100Ω

100Ω

25mA

7V

100Ω

100Ω

3,5mA

9V

100Ω

100Ω

4,5mA

Tabel 12.2 Hasil pengukuran rangkaian teori Thevenin 12.6 Analisis Hasil Perhitungan

Perhitungan teorema Thevenin secara manual 1. Perhitungan Arus Thevenin (IR3) pada tegangan 3V 

R TOTAL =

= R1 + RP

.  1+

= 100 +

.  +

= 100 +

  

= 164,29 ohm


60



ITOTAL= V / R TOTAL = 3 / 164,29 = 18,3mA



IR3

TOTAL    ,  , = 

=

= 6,5mA 2. Perhitungan Arus Thevenin (IR3) pada tegangan 5V 

R TOTAL

= R1 + RP =

.  1+

= 100 +

.  +

= 100 +

  

= 164,29 ohm 

ITOTAL

= V / R TOTAL = 5 / 164,29 = 30,4mA



IR3

TOTAL    ,  , = 

=

= 10,9mA


61

3. Perhitungan Arus Thevenin (IR3) pada tegangan 7V 

R TOTAL = 164,29 ohm



ITOTAL= V / R TOTAL = 7 / 164,29 = 42,6mA



IR3

TOTAL    ,  , = 

=

= 15,2mA

4. Perhitungan Arus Thevenin (IR3) pada tegangan 9V 

R TOTAL

= R1 + RP = 164,29 Ohm



ITOTAL



IR3

= 54,7mA

TOTAL    ,  , = 

=

= 19,5mA 5. Perhitungan VTH VT

=

 . +



Tegangan 3V= 1,5V



Tegangan 5V= 2,5V



Tegangan 7V= 3,5V



Tegangan 9V= 4,5V


62

6.

R TH =

Perhitungan R TH

 . +



Tegangan 3V= 15mA



Tegangan 5V= 25mA



Tegangan 7V= 35mA



Tegangan 9V= 45mA

Gambar 12.6 Hasil pengukuran toeri Thevenin


63

12.7 Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum tersebut dapat disimpulkan bahwa: a. Nilai resistor yang terukur pada multimeter berbeda hasilnya dengan nilai yang tertera pada bodi resistor karena dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu ketelitian dan toleransi multimeter (dalam hal ini, antara multimeter analog dan digital mempunyai tingkat ketelitian dan toleransi yang berbeda), kondisi lingkungan itu sendiri seperti suhu ruangan terhadap resistor, dan proses pengukuran yaitu saat menempelkan probe multimeter pada kaki resistor. b. Pada rangkaian tersebut, membuktikan bahwa besarnya arus yang mengalir pada suatu rangkaian dengan beberapa resistor, hasilnya adalah sama dengan besarnya nilai resistor pengganti. c. Tegangan pada R 3 mengalami penurunan karena terjadi sifat pembagi tegangan pada rangkaian tersebut. d. Nilai resistansi total yang terukur baik secara seri maupun parallel hasilnya akan berbeda karena diakibatkan oleh besarnya nilai hambatan di tiap sambungan resistor dan dipengaruhi juga oleh suhu dan ketelitian multimeter.


64

BAB XIII PRAKTIKUMTRANSFORMASI DELTA - BINTANG 13.1 Tujuan Percobaan

Menentukan

besarnya

resistansi

dari

susunan

resistor

menggunakan

transformasi delta - bintang (∆ - Y).

13.2

Teori Dasar

Tidak semua susunan resistor, resistansinya dapat ditentukan menggunakan prinsip susunan seri, paralel, atau kombinasi keduanya secara langsung. Untuk itu perlu digunakan metode lain. Salah satu metode yang akan diterapkan pada percobaan ini adalah menggunakan prinsip transformasi ∆ - Y.

Gambar 13.1 Transformasi rangkaian delta & bintang

Pada Persamaan ∆ berlaku persamaan : Rxy = Rc // (Ra+Rb)

(1)

Rxz = Rb // (Ra+Rc)

(2)

Ryz = Ra // (Rb+Rc)

(3)


65

Sedangkan pada susunan Y berlaku persamaan Rxy = R1+R2

(4)

Rxz = R1+R3

(5)

Ryz = R2+R3

(6)

Dari persamaan 1 - 6 dapat dibuktikan bahwa : R1 =

  ++

Ra =

 + +  

R2 =

  ++

Rb =

 + +  

R3 =

  ++

Rc =

 + +  

13.3 Alat dan Bahan


Jumlah

1


1

2


1

3

Jack Banana

20


66


C

R1

R2

327.1

458 B

R3 A

1k

R4

R5

4.64k

118.7

D

Gambar 13.2 Petunjuk Praktikum Delta

R

R1

R3

327.1

1k

R2 458

P

R4

R5

4.64k

118.7

Q

R7 80.9

R6

R8

99.7

69.1 S

Gambar 13.3 Petunjuk Praktikum Bintang


67

1. Siapkan trainer RL-T-UN-2016 dan kabel penghubung (Jack banana) 2. Pastikan kondisi trainer RL-T-UN-2016 dalam kondisi off. 3. Buatlah pengkabelan dengan mengacu pada skema rangkaian gambar 13.1. 4. Pilihlah nilai resistor yang tertera pada papan trainer RL-T-UN-2016. 5. Konsultasikan rangkaian yang anda buat dengan dosen pengampu, bila di ACC, selanjutnya; 6. Ukurlah resistansi susunan gambar 13.1 dengan ohm meter. 7. Isi tabel 13.1 berdasarkan pengukuran dan rumus dari rangkaian skema gambar 13.2 8. Selanjutnya, bualah pengkabelan dengan mengacu pada skema rangakaian gambar 13.3 9. Ukurlah resistansi susunan gambar 13.3 dengan ohmeter 10. Isilah tabel 13.2 berdasarkan pengukuran dan rumus dari rangkaian skema gambar 13.3 11. Apa kesimpulan anda?


68


No.

NilaiResistor Delta (Ω)

1

327.1

2

458

3

1K

4

4.64K

5

118.7

No.

NilaiResistor (Ω)

1

327.1

2

458

3

1K

4

4.64K

5

118.7

6

99.7

7

80.9

8

69.1


Hasil Pengukuran R AB

R CD

(Ω)

(Ω)

340.6

111.7

Hasil Pengukuran R PQ

R RS

(Ω)

(Ω)

127.6

194.2

69

13.6 Analisi Hasil Perhitungan Perhitungan Menggunankan Aplikasi Proteus R-AB OHMMETER

R-CD OHMMETER

332.42 +88.888 Ohms

92.555 +88.888 Ohms

R13

R15

C

327.1

458

R14 1K

A

B

R12

R16 D

4.64k

118.7

Delta R-PQ

R-RS

R

OHMMETER

154.74 +88.888

OHMMETER

R1

R3

327.1

1K

221.66 +88.888

R2

Ohms

Ohms

458

P

R4

R5

4.64k

118.7

Q

R7 80.9

R6

R8

99.7

69.1 S

Star


70

13.7

Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum tersebut dapat disimpulkan bahwa: a. Nilai resistor yang terukur pada multimeter berbeda hasilnya dengan nilai yang tertera pada bodi resistor karena dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu ketelitian dan toleransi multimeter (dalam hal ini, antara multimeter analog dan digital mempunyai tingkat ketelitian dan toleransi yang berbeda), kondisi lingkungan itu sendiri seperti suhu ruangan terhadap resistor, dan proses pengukuran yaitu saat menempelkan probe multimeter pada kaki resistor. b. Besarnya nilai pengganti pada rangkaian delta adalah nilai hambatan pertama ditambah dengan nilai total parallel lain dari dua titik yang akan diukur. c. Besarnya nilai pengganti untuk rangkaian bintang adalah jumlah total hambatn secara seri dari dua titikyang akan diukur. Nilai resistansi total yang terukur baik secara seri maupun parallel hasilnya akan berbeda karena diakibatkan oleh besarnya nilai hambatan di tiap sambungan resistor dan dipengaruhi juga oleh suhu dan ketelitian multimeter.


71

BAB XIV PENUTUP 14.1 Kesimpulan Umum dan Saran

Kesimpulan secara umum dari praktikum ini adalah: -

Alat ukur adalah instrumen yang digunakan untuk membandingkan suatu parameter (tegangan, hambatan, intensitas dll) dengan suatu standar yang telah ditetapkan.

-

Kepekaan, kepresisian setiap alat ukur berbeda-beda.

-

Hasil setiap pengukuran memiliki rentang penyimpangan.

-

Kualitas komponen dari Trainer kurang baik.

Saran: -

Untuk melakukan pengukuran, sebaiknya kalibrasi benar-benar diperhatikan khususnya untuk alat ukur analog.

-

Posisi alat ukur akan mempengaruhi hasil pembacaan. Sebaiknya posisikan alat ukur sedatar mungkin untuk menghindari kesalahan baca.

-

Sebaiknya komponen yang digunakan untuk Trainer dipilih yang berkualitas lebih bagus, untuk mengurangi kesalahan pembacaan pada saat praktikum.


72

14.2 Daftar Pustaka

[1] Hasad, Andi.2016.” Alat Ukur dan Pengukuran”.Jakarta :UNISMA [2] Sandielektronik.” Pengertian Tegangan DC ”.FTP sandielektronik.com/2013/01/pengertiandc.html (diakses 3 Juli 2017) [3] Sandielektronik.” Pengertian Tegangan AC ”.FTP sandielektronik.com/2013a01/pengertianAc.html (diakses 3 Juli 2017) [5] Wikipedia.” Multimeter ”.FTP wikipedia.org/wiki/Multimeter (diakses 3 Juli 2017)


73

14.3 Lampiran Lampiran 1 Tata Tertib Laboratorium Teknik Elektro TATA TERTIB LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS ISLAM “45” (UNISMA) BEKASI A. Prosedur Kerja 1) Memasuki laboratorium, Praktikan wajib mengenakan pakaian yang rapi dan sopan serta mengenakan sepatu (tidak diperkenankan memakai sandal di dalam laboratorium). 2) Letakkan tas di tempat yang disediakan dan bawalah hanya buku penuntun praktikum, buku kerja, alat tulis dan kalkulator. 3) Selama praktikum, Praktikan tidak boleh makan dan minum di dalam laboratorium. 4) Tidak diperkenankan merokok di dalam laboratorium. 5) Tidak melakukan aktifitas yang dapat menyebabkan kotor, coretan, goresan pada badan alat praktikum maupun fasilitas lainnya yang ada pada laboratorium. 6) Melakukan praktikum pada meja praktikum yang telah disediakan. 7) Kerjakan praktikum sesuai petunjuk dalam buku penuntun praktikum dan berdasarkan keterangan dosen atau asisten. 8) Saat menggunakan peralatan laboratorium, ikutilah petunjuk penggunaan laboratorium sesuai petunjuk masing-masing peralatan. 9) Praktikan bertanggung jawab penuh terhadap peralatan laboratorium yang digunakan. 10) Praktikan harus mengajukan peminjaman peralatan praktikum kepada petugas laboran laboratorium terhadap peralatan yang akan digunakan sebelum pelaksanaan praktikum. 11) Jika Praktikan merusakkan peralatan laboratorium, maka praktikan wajib memperbaiki atau mengganti peralatan tersebut dengan peralatan yang baru yang jenis dan fungsinya sama (tidak boleh diganti dengan peralatan bekas). 12) Selesai melakukan praktikum, praktikan meletakkan kembali peralatan praktikum pada tempatnya danmerapikan kembali tempat yang digunakan seperti semula. B. PROSEDUR KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA 1) Sebelum mulai praktikum, praktikan memahamitatatertibdan keselamatan di laboratorium. 2) Mengetahui tempat dan cara penggunaan peralatan laboratorium. 3) Memperhatikan dan mempelajari tempat-tempat sumber listrik (stop kontak dan circuit breaker dan cara menyala-mematikannya. 4) Praktikan harus memperhatikan dan mentaati peringatan (warning ) yangbiasa tertera pada badan peralatan praktikum. 5) Jika melihat ada kerusakan yang berpotensi menimbulkan bahaya, laporkan pada laboran.


74

LAPORAN PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK DASAR.pdf

Recommend Documents