Abstrak- Percobaan RLC bertujuan untuk menunjukkan bentuk keluaran
tegangan terhadap waktu pada rangkaian RL seri dan RC seri serta RLC,
menentukan tetapan waktu pada sinyal keluaran rangkaian RL seri dan
rangkaian RC seri dan menampilkan bentuk sinyal osiloskop..Dilakukan dengan
cara dipersiapkan alat dan bahan seperti resistor 100 , Induktor 2,5 mH
kapasitor 33 µF, osiloskop , kabel penghubung, project board, generator
function.Lalu alat dirangkai setelah itu diatur masukkan generator function
sebesar 500 HZ ,A=5 volt, lalau dimasukkan ch.1 osiloskop pada rangkaian
seri RC/RL/RLC , lalu diamati bentuk sinyal gelombang dicatat besar
tegangan, dan frekuensi lalu di foto gambar sinyal dan ditentukan besar
tetapan waktu untuk RL,dan RC.dan dihasilkan sebagai berikut pertama bentuk
keluaran tegangan terhadap waktu yang dihasilkan dari rangakain RC
berbentuk gelombang segitiga yang tak rata, dan pada RL dan RLC berbentuk
gelombang kotak dengan ujung lancip menjulang. Kedua tetapan waktu untuk RC
sebesar 0,0033 dan RL 40000
Kata kunci – Induktor,Kapasitor, Osiloskop,Resistor .
I. PENDAHULUAN
R
angkaian pada umumnya terdiri atas berbagai komponen misal hambatan,
kapasitor maupun induktor. Dan susunan dari rangkaian tersebut akan
memberikan suatu fenomena transien apabila disusun secara seri misal pada
RL dan RC seri, sehingga komponen pada rangkaian yakni arus dan tegangan
akan memberikan hasil yang berbeda apabila dicitrakan dalam bentuk sinyal
pada osiloskop sehingga pada percobaan ini akan di analisa hal tersebut
baik dari segi tegangan maupun tetapan waktu yang dihasilkan.
Gejala transien merupakan gejala naiknya maupun turunnya atau
tegangan maupun arus yang tidak semerta-merta langsung naik maupun turun
namun naik turun secara eksponensial karena diakbiatkan komponen resitor
dan kapasitor yang menyimpan energi sehingga secara bertahap kedua komponen
tersebut melepas dan menyerap secara perlahan lahan [3] berikut persamaan
transien untuk RC seri
..........................................(1)
.........................................(2)
Lalu tetapan waktu merupakan waktu yang diperlukan untuk menaikkan tegangan
maupun arus sebesar seper eksponensial atau 36,8 persent dari nilai awalnya
[2]. dan besarnya tetapan waktu untuk RL yakni
τ =
L/R..............................................................(3)
dan untuk RC sebesar
τ =
RC..............................................................(4)
dan secara alami terdapat respon natural yang diberikan kepada setiap
jenis rangkaian yang mana karena komponen tersebut menyimpan energi
sehingga pada kapasitor terdapat respon tegangan namun pada induktor
terdapat respon arus saat waktu saklar dihubungkan t = 0+ [1].
II. METODE
Langkah awal yang dilakukan yakni disiapkan alat dan bahan
diantaranya resistor 100 sebanyak 2 buah, induktor 2,5 mH, kapasitor 33µF,
osiloskop, kabel penghubung , generator function, project board/bread
board. Setelah itu alat dirangkai seperti gambar berikut.
Gambar 1. Rangkaian RC
Gambar 2. Rangkain RL
Gambar 3. Rangkaian RLC
Setelah itu, Generator function di atur dengan output 500 Hz dengan
amplitudo 5 volt lalu dihubungkan pada rangkaian, setelah itu dihubungkan
sinyal masukan Channel 1 osiloskop pada rangkaian RC lalu diukur pembacaan
sinyal yang dapat diukur besar nilai V max dan V min serta frekuensi yang
terukur lalu langkai yang sama di gunakan untuk pengukuran rangkaian RL,
dan RLC. Setelah itu dihitung besar tetapan waktu untuk setiap rangkaian
RC, RL .
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari percobaan RLC didapatkan data sebagai berikut.
Tabel 1. Data hasil percobaan
" "Pengulangan "
"RC "1 "2 "3 "4 "5 "
"V max "25 "25 "25 "25 "25 "
"(volt) " " " " " "
"V min "-25 "-25 "-25 "-25 "-25 "
"(Volt) " " " " " "
"Frekuens"505,1"505,1"505,1"505,1 "505,1"
"i " " " " " "
"(Hz) " " " " " "
"RL " " " " " "
"V max "98 "98 "99 "98 "98 "
"(volt) " " " " " "
"V min "-100 "-99 "-99 "-99 "-99 "
"(Volt) " " " " " "
"Frekuens"2640 "2640 "2640 "2640 "2640 "
"i " " " " " "
"(Hz) " " " " " "
"RLC " " " " " "
"V max "100 "100 "100 "100 "100 "
"(volt) " " " " " "
"V min "-100 "-100 "-100 "-100 "-100 "
"(Volt) " " " " " "
"Frekuens"20500"20500"20500"20500 "20500"
"i " " " " " "
"(Hz) " " " " " "
Dan gambar gelombang yang dihasilkan dari percobaan diantaranya sebagai
berikut
Gambar1. Signal rangkaian RC
Gambar 2.signal rangkaian RL
Gambar 3. signal rangkaian RLC
Dan untuk tetapan waktu dengan di ketahui bahwa R = 100 , L =2,5 mH,
dan C = 33µ F sehingga dengan persamaan untuk nilai tetapan waktu untuk
rangkaian RC sebesar 0,0033 dan untuk rangkaian RL didapatkan 40000
dengan persamaan (3) dan (4).
Dari data di atas didapatkan bahwa tegangan pada RC lebih kecil
daripada tegangan pada RL apalagi RLC hal ini dikarenakan terdapat respon
natural awal pada rangkaian sehingga tegangan yang masuk tidak langsung
bernilai besar kalau dianalisa dari persamaan (1) nanti akan naik secara
eksponensial, respon natural dari kapasitor yakni berupa tegangan awal
pada kapasitor sehingga tegangan baru besarnya akan direspon sementara
sehingga tak terlalu besar namun setelah respon berangsur hilang maka
tegangan akan naik secara eksponensial .
Dan untuk data RL ternyata tegangan lebih besar hal ini karena pada
rangkaian RL tidak ada respon tegangan seperti pada RC sehingga nilai
tegangan akan langsung besar sebesar. Karena pada induktor hanya terdapat
respon berupa arus nantinya arus pada rangkaian ini naik secara
eksponensial namun nilai tegangan akan turun secara eksponensial.
Sehingga dari data diatas maka nilai tegangan tidak akan berlangsung lama
pada nilai maksimal nantinya akan turun dan akan bernilai konstan pada
suatu waktu.
Namun pada rangkaian RLC ternyata tegangan yang dihasilkan tidak jauh
beda dengan RL hal ini dikarenakan karena tegangan yang masuk ke rangkain
L dulu baru ke C dan faktor tetapan waktunya lebih besar menghasilkan
tegangan dari L dari pada di C sehingga menghasilkan tegangan yang
mayoritas daripada rangkaian RL.
Untuk analisa gambar signal tegangan terhadap waktu ternyata waktu
keadaan tegangan konstan lebih panjang pada rangkaian RL dari pada di RC
dan kenaikan tegangan lebih singkat dirangkaian RL dari pada dirangkaian
daripada rangkaian pada RC. Dan pada rangakain RC berbentuk gelombang
segitiga yang tak rata, dan pada RL dan RLC berbentuk gelombang kotak
dengan ujung lancip menjulang namun pada RLC terdapat cekuangan awal
sehingga berbeda dengan RL. Karena pada saat tersebut terdapat gejala
transient juga karena tegangan naik dan turun secara eksponensial dan
akan mengalami kondisi tunak pada kondisi tegangan tertentu sehingga
gelombangnya terdapat gelombang yang miringnya bukan miring tajam tetapi
miring fungsi eksponensial pada gambar tersebut.
III. KESIMPULAN
Kesimpulan dari percobaan transistor yakni yang pertama bentuk
keluaran tegangan terhadap waktu yang dihasilkan dari rangakain RC
berbentuk gelombang segitiga yang tak rata, dan pada RL dan RLC berbentuk
gelombang kotak dengan ujung lancip menjulang. Kedua tetapan waktu untuk
RC sebesar 0,0033 dan RL 40000.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Riedel,Electric Circuit:New York:MC graw hill,2008.
[2] Sadiku,Fundamental of Electric Circuits 4th.New york: Mc graw
hill,2009.
[3] Sutrisno,Elektronika Teori dasar dan penerapannya. Bandung: penerbit
ITB,1986.
-----------------------
RLC (D5)
Aris Widodo, Maylita Martani,Endarko
Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
E-mail:
[email protected]
