LAPORAN PRAKTIKUM PERATA ARUS
Oleh NAMA
: ABDUL SALIM
NPM
: A1E008018
NAMA NAMA ASI ASIST STEN EN : NOF NOFRI RIAN ANII NPM AS ASISTEN
: A1E 007027
DOESN DOESN PEM PEMBIM BIMBIN BING G
: DEDY DEDY HAM HAMDA DANI NI , Msi. Msi.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS BENGKULU 2009
I. Judul:
Perata Arus
II. Tuj Tujuan uan Perc Percoba obaan: an:
Mengamati bentuk tegangan yang dihasilkan oleh penyearah arus setengah gelombang.
III.Landasan III. Landasan Teori: Teori:
Rang angkaia kaian n
pen penyear yearah ah
pen penye year arah ahan an hany hanyaa
seten etenga gah h
gelo elomban mbang g
pada pada bagi bagian an posi positi tif, f, yait yaitu u
gelo gelomb mban ang, g, dari dari tega tegang ngan an bola bolakk-ba bali lik k
seba sebaga gaii
arti artiny nyaa
hasil asil
sete seteng ngah ah panj panjan ang g sumb sumber erny nya. a. Untu Untuk k
mengurangi besarnya tegangan yang sampai ke diode digunakan trafo, yang kumparan primernya dapat langsung dihubungkan ke jala-jala listrik. Jumlah lilitan kumparan kedua harus dihitung sedemikian rupa sehingga tega tegang ngan an
seku sekund nder erny nyaa
masi masih h
dala dalam m
bata batass
tega tegang ngan an
diod diodee
yang yang
diperkenankan. Pada saat arus bolak-balik mengalir positif pada setengah panjang gelombang pertama, sesuai dengan arah panah diode, diode akan mengal mengalirk irkan an arus. arus. Pada Pada saat saat arus arus bolakbolak-bal balik ik mengal mengalir ir negati negative ve pada pada setengah panjang gelombang berikutnya, berlawanan dengan arah diode, diode tidak melewatkan arus. Walaup Walaupun un arus arus bolak bolak-bal -balik ik sudah sudah tersedi tersedia, a, arus arus searah searah sering sering dibutuhkan untuk memberi daya pada radio, atau kalkulator. Piranti ini sering dilengkapi dengan baterai dan dengan pengkonversi ac-dc untuk menghemat baterai apabila tersedia daya ac. Pengkonversi ini terdiri atas transformator untuk menurunkan tegangan dari 120 V ke tegangan yang dibutuhkan (biasanya 9 V) dan rangkaian untuk mengkonversi ac menjadi dc. dc. Pros Proses es konv konver ersi si arus arus bola bolak-b k-bal alik ik menj menjad adii arus arus sear searah ah dise disebu butt penyearahan. Elemen dasar dalam penyearahan ini adalah dioda. Dioda
pertama, yang dikembangkan oleh John Fleming pada tahun 1904, berupa tabu tabung ng vaku vakum m yang yang beri berisi si dua dua eleme elemen. n. Kato Katoda da yang yang mema memanc ncark arkan an electron dan anoda yang disebut plat, berfungsi mengumpulkan electron yang dipancarkan. Ciri penting dioda ialah bahwa dioda ini mengkonduksi arus dalam satu arah dan tidak dalam arah lain. Sebagian besar dioda yang digunakan digunakan sekarang sekarang merupakan merupakan piranti piranti semikondu semikonduktor. ktor. Lambang Lambang untuk dioda
sebagai
elemen
rangkaian
ialah
.
Tanda
panah
ini
memperlihatkan arah arus yang dilewatkan melalui dioda tersebut. Pada dioda tabung vakum apabila katoda nya dipanaskan, (oleh elemen pemanas dalam rangkaian terpisah), katoda ini akan memancarkan elektron, suatu proses yang disebut pemancaran termionik yang ditemukan oleh Thomas Edison pada tahun 1883. Jika platnya berada pada potensial yang yang lebih lebih tinggi tinggi daripa daripada da katoda katoda,, plat plat ini akan akan menari menarik k electro electron n dan tabung ini mengkonduksikan arus. Arus ini disebut arus plat. Jika platnya berada pada potensial yang lebih rendah daripada katodanya, electron akan ditolak dan tidak ada arus yang melalui vakum ini. Karena sifat dioda yang hanya menyearahkan arus pada satu arah tega tegang ngan an posi positi tiff saja saja,, maka maka diod diodaa dapa dapatt diran dirangk gkai ai sede sedemi miki kian an rupa rupa sehingga dapat menghasilkan arus searah. Rangkaian penyearah setengah gelombang merupakan penyearah penyearah hasil pada bagian bagian positif, yaitu setengah panjang gelombang, dari tegangan bolak-balik sebagai sumbernya. Untuk mengur mengurang angii besarn besarnya ya tegang tegangan an yang yang sampai sampai ke dioda dioda diguna digunakan kan trafo trafo yang kumparan primernya dapat langsung dihubungkan ke jala-jala listrik. Pada Pada saat saat arus arus bola bolak-b k-bal alik ik meng mengal alir ir posi positi tiff pada pada sete seteng ngah ah panj panjan ang g gelo gelomb mban ang g pert pertam amaa sesu sesuai ai deng dengan an arah arah pana panah h diod dioda, a, diod diodaa akan akan meng mengali alirk rkan an arus arus.. Pada Pada saat saat arus arus bolak bolak-b -bal alik ik meng mengal alir ir nega negati tiff pada pada setengah panjang gelombang berikutnya, berlawanan dengan arah dioda, dioda tidak melewatkan arus. Arus searah (DC) yaitu tegangan bernilai konstan dan arus juga konstan. Arus bolak-balik (AC) apabila tegangan pada kedua terminal,
dari positif ke negatif dan sebaliknya, arus secara terus-menerus juga akan mengalami perubahan arah aliran. Salah satu penggunaan dioda didasarkan pada kemampuan dioda untuk menghantarkan arus hanya ke satu arah. Dimana arah arus AC dari trafo sedangkan DC ke beban. Arus listrik yang diberikan ke rangkaian adalah arus bolak balik yang dihasilkan untuk sebuah trafo. Untuk jalur yang dilalui arus AC selama setengah siklus positifnya. Dioda diberi bias maju sehingga dapat menghantark menghantarkan an arus. Arus mengalir mengalir melewati melewati dioda dioda ke beban. Sebuah rangkaian yang mampu mengkonversikan tegangan AC menjadi DC disebut sebagai rangkaian penyearah. Rangkaian penyearah setengah gelombang hanya menghasilkan arus output dari setengah siklus positif input. Perbandingan tegangan input AC dan tegangan output DC : Tidak terdapat output selama setengah siklus negatif, setengah dari daya input terbuang secara sia-sia. Amplitudo output lebih kecil dibandingkan dengan amplitudo amplitudo input. Hal ini disebabkan disebabkan timbulnya timbulnya jatuh tegangan tegangan maju pada dioda.
IV. Alat dan dan Bahan:
Alat dan bahan yang digunakan untuk mengamati bentuk tegangan yang yang dihasi dihasilka lkan n oleh oleh penyea penyearah rah arus arus seteng setengah ah gelomb gelombang ang adalah adalah sebagai berikut : No
Nama alat dan bahan
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hambatan tetap 470 Ω Diode IN4002 Papan rangkaian Jembatan penghubung Saklar 1 kutub Kabel penghubung merah Kabel penghubung hitam Ca C atu-daya Os O siloskop Kapasitas 10000µF
Jumlah
1 4 1 7 1 1 1 1 1 1
V. Langka Langkah h Perco Percobaa baan n 1. Osiloskop dihidupkan dan tunggu beberapa saat hingga terlihat
gari gariss pada pada laya layar. r. Dila Dilaku kuka kan n peng pengat atur uran an secu secuku kupn pnya ya pada pada tombol posisi hingga garis berimpit dengan sumbu X. Jika garis terliha terlihatt tidak tidak stasio stasioner ner (berke (berkedip dip), ), atur atur tombol tombol sweep sweep time time hingga diperoleh garis stasioner.
2. Diatur saklar input pada posisi posisi garis garis ground ground (GND) (GND) 3. Dihu Dihubu bung ngka kan n osilo osilosk skop op kera kerang ngka kaia ian n
pada pada titi titik k A dan B
(dengan menggunakan probe). 4. Dihidupkan catu-daya dan ditutup saklar S , kemudian digeser
saklar input osiloskop pada pada posisi AC, AC, amati dan gambarakan bentuk tegangan pada kolom hasil pengamatan. 5. Saklar S dibuka (posisi 0) dan pindahkan hubungan osiloskop
dengan rangkaian pada titik C dan D, kemudian geser saklar input osiloskop pada posisi DC. 6. Ditutup saklar S (posisi 1) kemudian diamati dan digambarkan
bentuk tegangan pada kolom hasil pengamatan. 7. Setelah selesai, dimatikan osiloskop dan catu-daya.
VI. Hasil Pengamatan: Pengamatan:
Hasil pengematan yang di peroleh dari mengamati bentuk tegangan yang dihasilkan oleh penyearah arus setengah gelombang
a. Table pengamatan
•
Rangkain pada posisi AC
Bentuk tegangan tampa filter
Bentuk tegangan dengan filter
( S terbuka )
( S tertutup )
•
Rangkaian pad posisi DC
Bentuk tegangan tampa filter
Bentuk tegangan dengan filter
( S terbuka )
( S tertutup )
b. Gambar rangkaian
1 2 3 4 5
6 12 7 11
8
10
9
Gambarr ran kaian Gamba
Ket 1. Osiloskop
7. Saklar 1 kutub
2. Catu-daya
8. Hambatan tetap 470 Ω
3. Layar Osiloskop
9. Probe
4. Kabe Kabell peng penghu hubu bung ng mer merah ah
10. 10. Jemb Jembat atan an pen pengh ghub ubun ung g
5. Kabe Kabell peng penghu hubu bung ng hita hitam m
11. 11. Kapa Kapasi sita tass 1000 10000µ 0µF F
6. Papan rangkaian
12. Diode IN4002
c. Pembahasan
Percobaan Percobaan ini dilakukan dilakukan dengan cara menghuban menghubangkan gkan osiloskop osiloskop dengan rangkaian pada titik A dan B dengan menggunakan probe pada pos posis isii tamp tampaa filte filterr dan dan dena denagn gn filte filter. r. Titi Titik k ini ini dihu dihubu bung ngka kan n deng dengan an tegangan tegangan AC. Langkah Langkah selanjutny selanjutnyaa dengan dengan menghubun menghubungkan gkan osilosko osiloskop p pada titik C dan D dengan menggunakan pobe pada posisi tampa filter dan dengan filter, yang dihubungkan dengan tegangan DC. Setelah dilakukan
percobaan perata arus, kita dapatkan bentuk tegangan filter seperti pada gambar yang termuat dalam tabel pengamatan. Rangkaian penyearah setengah gelombang artinya hasil penyearah hany hanyaa pada pada bagi bagian an posi positi tif, f, yait yaitu u seten setenga gah h panj panjan ang g gelo gelomb mban ang, g, dari dari tegangan bolak-balik sebagai sumbernya. sumbernya. Karena sifat dioda dioda yang hanya menyearahkan arus pada satu arah tegangan positif saja maka dioda dapat dirangkaikan sedemikian rupa sehingga dapat menghasilkan arus searah. Sesuai dengan sifat dioda yang ada pada landasan teori maka tegangan dioda tersebut mengakibatkan mengalirnya arus dioda I D yang kecil sekali sebesar I S (arus jenuh balik) yang diabaikan dan dianggap arus dioda tidak mengalir. Salah satu penggunaan dioda didasarkan pada kemampuan dioda untuk menghantarkan arus hanya ke satu arah. Dimana arah arus AC dari catu catu daya daya seda sedang ngka kan n DC ke beba beban. n. Arus Arus list listrik rik yang yang dibe diberi rika kan n ke rangkaian adalah arus bolak balik yang dihasilkan untuk sebuah catu daya. Untuk jalur yang dilalui arus AC selama setengah siklus positifnya. Dioda diberi diberi bias bias maju maju sehing sehingga ga dapat dapat mengha menghanta ntarka rkan n arus. arus. Arus Arus mengal mengalir ir melewa ewati
dioda
ke
beba eban.
Sebu ebuah
ran rangkaian
yang
mamp ampu
mengkonv mengkonversika ersikan n tegangan tegangan AC menjadi menjadi DC disebut disebut sebagai sebagai rangkaian rangkaian pen peny yeara earah. h.
Rang angkaia kaian n
peny enyeara earah h
sete seten ngah gah
gelom elomba ban ng
han hanya
menghasilkan arus output dari setengah siklus positif input. Sedangkan pada saat osiloskop dihubungkan juga dengan dioda dimana arah dioda yaitu dari anoda ke katoda atau dari positif ke negatif sehingga aliran arus gelombang gelombang yang dihasilkan dihasilkan yaitu disekitar disekitar daerah positif karena dapat mengalirkan arus. Pada grafik hasil pengamatan rangkain yang di aliri arus DC dapat terlihat terlihat bentuk tegangan tegangan tanpa filter filter (S terbuka) terbuka) dimana dapat dapat terlihat pad padaa gamb gambar ar graf grafik ik bent bentuk uk tega tegang ngan an yang yang hamp hampir ir rata rata deng dengan an nila nilaii ampl amplit itud udo o (tin (tingg ggii
grafi grafik k tegan teganga gan) n) yang yang tida tidak k begi begitu tu besa besarr hal hal ini ini
dikarenakan belum ada tegangan yang mengalir dan ini merupakan bentuk
grafik grafik awal, awal, sedang sedangkan kan pada pada gambar gambar grafik grafik juga juga dapat dapat diliha dilihatt bentuk bentuk tegangan dengan filter kapasitor (S tertutup) dengan bentuk tegangan yang hamp hampir ir juga juga mend mendek ekat atii rata rata deng dengan an nilai nilai ampl amplit itud udo o (tin (tingg ggii graf grafik ik tegangan) yang kecil sekali atau lebih kecil dari bentuk tegangan tanpa filter filter (S terbuk terbuka), a), sehing sehingga ga keliha kelihatan tan hanya hanya berben berbentuk tuk gris gris lurus lurus yang yang berda di atas sumbu X pada sumbu Y positif dimana tegangan semakin kecil karena dipengaruhi oleh kapasitor yang berfungsi sebagai tempat menyimpan besarnya tegangan yang dimiliki oleh sebuah rangkaian. Sedangkan Sedangkan Pada grafik hasil hasil pengamatan pengamatan rangkain rangkain yang di aliri arus AC pada pada grfik pengamatan pengamatan dapat terlihat bentuk tegangan tanpa filter (S terbuka) dan dengan filter bentuk gelombang tegangan yang dihasilkan adalah adalah sama,d sama,dima imana na gelomb gelomban an berada berada pada pada tengah tengah-ten -tengah gah sumbu sumbu X seperti pada yang terdapat pada table gasil pengamatan .
VII.
Kessimpu Ke pullan dan dan Sar Sara an: a. Keimpulan
Dari hasil hasil pengem pengematan atan yang yang di perole peroleh h dari dari mengam mengamati ati bentu bentuk k tegang tegangan an yang yang dihasi dihasilka lkan n oleh oleh penyea penyearah rah arus arus seteng setengah ah gelo gelomb mban ang g maka maka dapa dapatt disi disimp mpul ulka kan n sifa sifatt diod diodaa yang yang hany hanyaa menyea menyearah rahkan kan arus arus pada pada satu satu arah tegang tegangan an positi positiff saja saja maka maka diod diodaa dapa dapatt dira dirang ngka kaik ikan an sede sedemi miki kian an rupa rupa sehi sehing ngga ga dapa dapatt menghasilkan arus searah dan Rangkaian dioda dapat meratakan arus pada rangkaian AC dan DC.
b. Saran
Alat Alat-a -ala latt
yang yang
akan akan
digu diguna naka kan n
hend hendak akny nyaa
dipe diperi riks ksaa
dan dan
dipersiapkan terlebih dahulu sehingga pada waktu pemakaian tidak terjadi kerusakan.
Para Para prakti praktikan kan maupun maupun asiste asisten n sebelu sebelum m melaku melakukan kan prakti praktikum kum harus memahami dan membaca dulu buku petunjuk praktikum agar tidak tidak terjadi terjadi kesala kesalahan han pada pada penggu penggunaa naan n alat dan pada pada proses proses praktikum berlangsung
VIII VIII.. Daft Daftar ar pu pust stak aka a
Bishop, Owen. 2002. Dasar-dasar Elektronika. Jakarta: Erlangga. Sutris Sutrisno. no. 1986. 1986. Elekt Elektron ronika ika Teori Teori dasar dasar dan penera penerapan pannya nya. Bandung : ITB. Tipler, Tipler, Paul Paul A. 2001. 2001. Fisika Jakarta:: Fisika Untuk Untuk Sains Sains dan Teknik Teknik . Jakarta Erlangga. Woollard, Woollard, Barry. 2003. 2003. Elektronika Jakarta rta:: PT Anem Anem Elektronika Praktis. Jaka Kosong Anem.
