Laboraturium Pengukuran Sistem Tenaga Tenaga I. Tujuan juan Selesai pratikum mahasiswa dapat : - Menjel Menjelask askan an keadaan keadaan resona resonansi nsi pada rangka rangkaian ian parale paralell - Membuk Membuktik tikan an terj terjadi adinya nya resona resonansi nsi pada rangkai rangkaian an para paralel lel I k I S - Memb Membuk ukti tika kan n pada pada saa saatt reso resona nans nsii =
-
( frek ) Membu Membuat at kur kurva va imp imped edans ansii fung fungsi si fre frekue kuens nsii Y = f (
-
( frek ) Membu Membuat at kurva kurva arus arus fung fungsi si fres fresku kuen ensi si I =f (
II. Petunjuk Petunjuk Keselematan Keselematan Kerja - Pemberian Pemberian sinyal sinyal dari luar (pembangkit (pembangkit gelombang) gelombang) di[pasangkan di[pasangkan setelah setelah sumber sumber tegangan modul dihidupkan - !alibr !alibrasi asilah lah alat alat ukur sebelum sebelum diguna digunakan kan untu untuk k mengu mengukur kur - Pasti Pastika kan n semua semua samb sambun ungan gan ter terhu hubu bung ng denga dengan n baik baik - Pastikan Pastikan pengatur pengatur tegangan tegangan Power Power Supply Supply selalu selalu pada posisi posisi "#ol$ sebelum sebelum posisi posisi "%#$ - &erhat &erhatii ' hatila hatilah h dengan dengan tega tegangan ngan kelu keluara aran n dari dari varia varia* * III.
Landasan Te Teori Pada suatu rangakaian +,, parallel yang di*atu sumber tegangan sinusoida bila frekuensi, atau , atau diatur besarnya, akan diperoleh suatu kondisi dimana bagian iamjiner dari admitansi sama dengan nol, sehingga dipenuhi persamaan :
f = =f 0=
1
√
1
2 π LC , keadaan ini disebut resonansi
(.ambar / +angkaian +,, Paralel)
Jurusan Teknik Teknik Elektro – Politeknik Negeri Bandung
Laboraturium Pengukuran Sistem Tenaga Pada hubungan parallel masing ' masing *abang dapat dijumlahkan se*ara ve*tor, sehingga dari penjumlahan ini didapat arus total rus yang lewat pada *apasitor mendahului tegangan sebesar 01 °
dan arus pada indu*tor terlambat sebesar 01 ° terhadap
tegangan, dan pada kondisi ini disebut keadaan resonansi parallel Pada keadaan resonansi : 1
Y =G = R dan 2mpedansi e3ivalen : 4 5 +
-
dmitansi
-
rus 2 paling ke*il I L = I C
-
I R= I S
-
6iagram vektor tegangan dan arus saat resonansi : j 2
7
I R= I S
V R =V L=V C =V S riil
1
I L -j
(.ambar 8 6iagram vektor aarus dan tegangan saat resonansi) Seperti sudah disebutkan diatas, untuk mendapatkan kondisi resonansi rangkaian parallel, kita dapat mengatur salah satu dari ketiga parameter, yaitu : / Mengatur frekuensi untuk mendapatkan frekuensi resonansi dimana dan tetap 8 Mengatur kapasitansi agar resonansi terjadi pada frekuensi yang sudah ditetapkan, jadi dan frekuensi tetap 9 Mengatur induktansi agar resonansi terjadi pada frekuensi yang sudah ditetapkan, jadi frekuensi dan kapasitansi tetap Jurusan Teknik Elektro – Politeknik Negeri Bandung
Laboraturium Pengukuran Sistem Tenaga
IV.
Alat dan Bahan Yang Digunakan / .enerator fungsi/ buah 8 %s*ilos*ope 8 kanal/ buah 9 Multimeter9 buah +esistor /k;/ buah < 2nduktor <11 m= masing - masing/ buah > ?ariabel kapasitor/ buah @ !abel penghubung
V. Langkah Percobaan / &uat rangkaian seperti gambar 9 8 tur tegangan generator 6 Vp− p gelombang sinusoida dan frekuensi /11 =A
9 Bkur arus 2, arus pada +, arus pada , dan arus pada , untuk setiap harga frekuensi yang ter*antum pada tabel / dan hasilnya masukan pada table Bkur beda fasa antara ? dan 2 sesuai tabel < Blangi per*obaan sesuai tabel > .ambar bentuk gelombang ? dan 2 pada frekuensi /11, resonansi, /111 @ mbil gambar antara : ?s C 2 ?s C 2+ untuk: f 5 /11 =A ?s C 2 f 5 fr ?s C 2 f 5 /111 =A D .ambarkan gelombang lengkapnya (hasil dari no @) dalam satu diagram 0 Eurunkan tegangan generator fungsi dan matikan /1 Selesai per*obaan, bereskan peralatan dan simpan pada tempatnya
VI.
Gambar angkaian Percobaan
Jurusan Teknik Elektro – Politeknik Negeri Bandung
Laboraturium Pengukuran Sistem Tenaga
2p-p 2+
?S 5 < ?p-p f 5 /11-/111 =A
2
+ / !;
,+ <11 m=
r /1;
r /1;
os*
2 1,88 mG
r /1;
r /1;
(.ambar 9 +angkaian Per*obaan +esonansi Paralel)
VII.
Lembar Pengisian
Eabel / 5
0,22 μF
Jurusan Teknik Elektro – Politeknik Negeri Bandung
F
7
Laboraturium Pengukuran Sistem Tenaga
#o
G *Hs
?sumbe r ?p ' p (?olt)
I p − p =
V rp− p R
45
V S I
(m)
&eda V rp
p
−
∅
(m?)
100
>
4.3
14
140
5
× 360
0,7
8
200
>
6.8
8.8
88
5
× 360
0,25
9
300
>
9.7
6.6
66
3,3 0,2
400
!.
476
>
5.6
10.7
56
"
4.8
11.5
48
10 0 5
500
>
5.2
12.5
52
4 0,2
@
600
>
6
10
60
3,2 0,2
D
700
>
6.4
9.3
64
2,8 0,2
0
800
>
6.8
8.8
68
× 360
2,5
900
>
7.6
7.8
76
>
8.2
7.2
82
VIII. Pertan$aan dan Tugas / =itung frekuensi resonansi dari harga dan pada table / 8 &uat kurva arus (2) fungsi frekuensi (f) dari table / 9 &uat kurva impedansi (4) fungsi frekuensi (f) dari table /
Jurusan Teknik Elektro – Politeknik Negeri Bandung
8@,18 ° /, °
#
× 360
8/,D °
× 360
8<,8> °
× 360
8D,D °
2,2
2
<1, °
/1,D °
0,25
// 1000
@8 °
× 360
0,25
/1
× 360
× 360
0,3
>
∅
(k;) 1
/
∅
× 360
1,0 °
× 360
< °
Laboraturium Pengukuran Sistem Tenaga Eentukan frekuensi resonansi dari ketiga kurva arus diatas, bandingkan dengan hasil perhitungan I < &erikan *ontoh aplikasi resonansi parallel I > &erikan kesimpulan dari per*obaan diatas I I%.
&a'aban / Grekuensi dari harga 5 <11m= dan 5 1,88 JG, adalah
Fr =
Fr =
1
√
1
2 π L ×C
1
√
1 −3
2 π 500 × 10 × 0.22 × 10−6
Fr =479.87 Hz 8 !urva rus (2) fungsi (f) dari tabel /
Arus 16 14 12 10 mA
8
Arus
6 4 2 0 0
100
200
300
400
500
600
Hz
Jurusan Teknik Elektro – Politeknik Negeri Bandung
700
800
900 1000
Laboraturium Pengukuran Sistem Tenaga
9 !urva 2mpedansi (4) fungsi (f) table /
Impedansi 16 14 12 10 8 kΩ 6 4 2 0
Impedansi
100 0
300 200
500 400
700 600
800
900 1000
Hz
!urva Grekuensi +esonansi 16 14 12 10 Arus
8
Impedansi 6 4 2 0 0
100 200 300 400 500 600 700 800 9001000
Jurusan Teknik Elektro – Politeknik Negeri Bandung
Laboraturium Pengukuran Sistem Tenaga &erdasarkan data hasil pengukuran, dapat dilihat bahwa frekuensi resonansi (f r) pada kurva diatas adalah @> =A Sedangkan pada hasil perhitungan didapat bahwa : Fr
=
Fr =
1 2 π
1
√
1
L ×C
√
1 −3
2 π 500 × 10 × 0.22 × 10−6
Fr =479.87 Hz < Penerapan resonansi parallel adalah untuki menangkap sinyal Bntuk menangkap sinyal diperlukan pada saat resonansi agar frekuensi yang dipan*arkan sama dengan frekuensi yang diterima
•
> !esimpulan Pada keadaan frekuensi lebih besar daripada frekuensi resonansi maka beban akan bersifat induktif, yaitu arus tertinggal oleh tegangan Seperti grafik dibawah ini : f K f + f 5 /11 =A
Jurusan Teknik Elektro – Politeknik Negeri Bandung
Laboraturium Pengukuran Sistem Tenaga •
•
Pada resonansi maka beban akan bersifat resistif, yaitu arus sama dengan tegangan Pada saat resonansi dari kurva jawaban no , nilai 2 maksimum, 4 minimumSeperti grafik dibawah ini : f 5 f + f 5 @> =A
Pada keadaan frekuensi lebih ke*il daripada frekuensi resonansi maka beban akan bersifat kapasitif, yaitu arus mendahului tegangan Seperti grafik dibawah ini : .rafik frekuensi dan Phasor f L f + f 5 /111 =A
Jurusan Teknik Elektro – Politeknik Negeri Bandung
