LAPORAN
PRAKTIKUM
ELEKTRONIKA
FISIS DASAR I
RANGKAIAN
ARUS BOLAK BALIK (AC)
DISUSUN OLEH:
NAMA : Eunike Dwioknain
NIM : H21114007
KELOMPOK : VII
ASISTEN : Sri Rezeki Usman
LABORATORIUM ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2015
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Arus bolak-balik (AC) sejenis arus
yang mempunyai arah bolak-balik karena sumber arus listrik menghasilkan voltase
bolak-balik (voltase alternating). Dikatakan arus bolak balik karena padanya terjadi gerak elektron yang berubah – ubah. Dengan ritme yang tetap,
electron-elektron itu bergerak bolak-balik. Arus bolak-balik banyak memiliki
aliran yang berbentuk sinus.
Arus bolak-balik terjadi karena
tegangan bolak-balik.Suatu tegangan bolak-balik juga mempunyai frekuensi, waktu periode,
dan sebagainya. Arus bolak-balik ini merupakan yang paling banyak digunakan pada system
kelistrikan di dunia, mengingat system ini mudah dalam pembangkitan dan
pendistribusiannya. Pada tegangan bolak-balik, dikenal sistem satu fasa dan system tiga fasa
dan yang paling dominan dipakai adalah system tiga fasa karena mempunyai kelebihan
dibanding dengan sistem satu fasa, dimana salah satu kelebihannya
yaitu daya yang disalurkan lebih besar dan nilai sesaatnya konstan.
Dalam
kehidupan sehari – hari kita jumpai alat – alat seperti dinamo sepeda dan
generator. Kedua alat tersebut merupakan sumber arus dan tegangan listrik bolak
– balik. Pada
arus juga tegangan bolak-balik, selalu terdapat bagian positif dan
bagian negatif
pada penggambaran. Resistor pada rangkaian arus bolak-balik (AC) sederhana
secara langsung menahan aliran elektron pada setiap periode waktu, sehingga
bentuk gelombang tegangan yang melewati resistor akan se-phasa dengan bentuk
gelombang arus-nya. Lebih sederhana-nya, tegangan dan arus yang melewati pada
rangkaian AC memiliki phasa yang sama. Arus bolak – balik (AC) digunakan
secara luas untuk penerangan maupun peralatan elektronik.Oleh karena itu,
mahasiswa fisika perlu mengetahui dan mempelajari arus bolak balik terutama
dalam ilmu elektronika sebagai pengetahuan dasar untuk pembelajaran
selanjutnya.
I.2 Ruang
Lingkup
Pada
percobaan rangkaian arus bolak balik (AC) ini, dilakukan pengamatan bentuk
gelombang, sifat dan karakteristik pada rangkaian integrator dan differensiator
RC, dan menghitung tegangan masuk dan tegangan keluar pada rangakaian tapis
lolos tinggi dan rendah serta rangkaian RLC.
I.3 Tujuan
Percobaan
Adapun tujuan yang ingin dicapai pada percobaan ini
yaitu :
1.
Mengetahui sifat dan karakteristik dari bentuk isyarat
keluaran pada differensiator dan integrator bila diberi masukan beupa isyarat
persegi.
2.
Mengukur tanggapan amplitudo dan tanggapan fasa dari suatu
sumber AC tegangan tetap untuk tapis lolos rendah dan tapis lolos tinggi pada
rangkaian RC ini.
3.
Mengukur tanggapan amplitudo rangkaianRLC parallel
terhadap sumber AC sinus arus tetap.
BAB II
TINJAUAN
PUSTAKA
Arus bolak-balik (AC/alternating current)
adalah arus listrik dimana besarnya dan arahnya arus
berubah-ubah secara bolak-balik. Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya
berbentuk gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi
yang paling efisien. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk
gelombang lain pun dapat digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga
(triangular wave) atau bentuk gelombang segi empat (square wave).
Gerak lengkap (bolak-balik) dinamakan satu periode.Jangka
waktu satu periode adalah (t) detik (waktu periode).Banyaknya periode setiap
detik dinamakan frekuensi,dimana satuan utuk frekuensi adalah Hertz (Hz).
Adapun bentuk dari arus bolak-balik adalah:
1.
Bentuk tak tentu
2.
Bentuk segi empat (blok)
3.
Bentuk gigi gergaji
Sumber arus
searah adalah generator arus bolak balik yang pinsip kerjanya pada perputaran
kumparan dengan kecepatan sudut yang berada dalam medan maghnetik. Sumber
tegangan GGL tersebut akan menghasilkan tegangan sinusoida berfrekuensi f.
Dalam suatu rangkaian listrik, simbol untuk sebuah sumber tegangan gerak
elektrik bolak balik adalah
Tegangan sinusoida dapat dituliskan
dalam persamaan :
V=Vm
sin 2Ï€ ft ………………………………………………………………(II.1)
Tegangan yang dihasilkan oleh suatu
generator listrik berbentuk sinusoida. Dengan dengan demikian arus yang
dihasilkan juga sinusoida.
Suatu bentuk gelombang arus bolak
balik dapat digambarkan seperti pada gambar di bawah ini
Gambar
II.1 Bentuk gelombang tegangan listrik bolak balik
Frekuensi
dalam listrik AC merupakan banyaknya gelombang yang terjadi dalam satu detik.
Jika waktu yang diperlukan oleh suatu gelombang disebut periode (T), maka :
f
=
………………………………………………………(II.2)
atau
T =
……………………………………………………………….(II.3)
Dimana : T = periode
f = Frekuensi
Dalam
rangkaian listrik arus bolak balik sudut fase dan beda fase akan memberikan
informasi tentang tegangan dan arus. Sedangkan beda fase antara tegangan dan
arus pada arus listrik bolak balik memberikan sifat beban dan penyerapan daya
atau energi listrik. Dengan mengetahui beda fase antara tegangan dan arus dapat
diketahui sifat beban apakah resesif, induktif atau kapasitif.
Tegangan
listrik arus bolak balik yang diukur dengan multimeter menunjukkan tegangan
efektif. Nilai tegangan dan arus efektif pada arus bolak balik menunjukkan
gejala yang sama seperti panas yang timbul jika dilewati arus searah. Rangkaian
yang terdiri dari rangkaian arus bolak balik dan sebuah resistor, pada beban
resistor murni tegangan dan arus mempunyai fasa yang sama (sefase). Bila
hambatan murni sebesar R berada dalam rangkaian arus bolak-balik, besar
teganganpada hambatan berubah-ubah secara sinusoidal, demikian juga kuat
arusnya. Antara kuat arus dan tegangan tidak ada perbedaan fase, artinya pada
saat tegangan maksimum, kuat arusnya mencapai harga maksimum pula. seperti pada
gambar di bawah ini
Gambar II.2
Rangkaian R, bentuk phasor
Gambar II.3
bentuk tegangan dan arus pada resistor
Resistor merupakan komponen
elektronika yang bersifat menahan arus listrik. Resistor dibagi menjadi dua
kategori, yaitu: fixed resistor (tetap) dan variable resistor (berubah-ubah).
Resistor yang terbuat dari dari karbon terdiri dari kode warna yang menunjukan
besarnya nilai dari hambatan itu sendiri.
Bila arus bolak balik
dipasang pada rangkaian induktor murni, andaikan kuat arus yang melewati
kumparan adalah I = Imax sin wt, hambatan kumparan diabaikan I.R = 0. Antara tegangan pada kumparan dengan kuat
arusnya terdapat perbedaan fase π/2 , dalam hal ini tegangan mendahului kuat
arus. seperti gambar di bawah ini
Gambar II.3
Rangkaian L, dan bentuk pashor pada AC
Gambar II.4
Bentuk gelombang tegangan dan arus pada inductor
Rangkaian yang terdiri dari sebuah
arus bolak balik dan sebuah kapasitor, kapasitor tidak menyerap daya listrik.
Rangkaian kapasitor pada arus bolak balik dapat dilihat seperti pada gambar di
bawah ini
Gambar II.5
Rangkaian C dan bentuk phasor pada AC
Karakteristik
tegangan dan arus dari ketiga elemen pasif tersebut yaitu kapasitor (C) ,
induktor (L) dan resistor (R) dimana
menunjukkan sudut fasa, diagram dan impedansi dari ketiga komponen tersebut
dapat dilihat pada table berikut
Tabel II.1
Karakteristik tegangan dan arus R, L dan C
Disamping
resistor, kumparan induktif dan capasitor merupakan hambatan bagi arus
bolakbalik. Untuk membedakan hambatan kumparan induktif dan capasitor dari
hambatan resistor, maka hambatan kumparan induktif disebut Reaktansi Induktif dan
hambatan capasitor disebut Reaktansi Capasitif.
Reaktansi
=
…………………............(II.4)
Getaran listrik adalah arus bolak-balik dengan frekuensi tinggi. Getaran
listrik dapat dibangkitkan dalam rangkaian LC. Kapasitor C dimuati sampai
tegangan maksimum. Bila saklar ditutup mengalir arus sesuai arah jarum jam,
tegangan C turun sampai nol. Bersamaan dengan aliran arus listrik timbul medan
magnetik didalam kumparan L. Medan magnetik lenyap seketika pada saat tegangan
C sama dengan nol. Bersamaan dengan itu timbul GGL induksi, akibatnya tegangan
C naik kembali secara berlawanan. Karenanya dalam rangkaian mengalir arus
listrik yang arahnya berlawanan dengan arah putar jarum jam. Jadi dalam
rangkaian LC timbul getaran listrik yang frekuensinya :
…………………………………………………………….(II.5)
KELEBIHAN
DAN KELEMAHAN ARUS BOLAK-BALIK (AC)
Tahun
1885, George Westinghouse, membuat paten untuk listrik arus bolak-balik (AC=
Alternating Current). Listrik AC dibuat dari generator AC, dan dapat di
“salurkan” ke tempat yang jauh dengan lebih murah dan mudah untuk di
“sesuaikan”. Karena kemudahan ini lah selanjutnya orang lebih suka menggunakan
listrik AC. Adapun kelemahan dari arus bolak balik yaitu beresiko dapat
menyebabkan kebakaran.
Resistor
pada rangkaian arus bolak-balik (AC) sederhana secara langsung menahan aliran
elektron pada setiap periode waktu, sehingga bentuk gelombang tegangan yang
melewati resistor akan se-phasa dengan bentuk gelombang arus-nya. Lebih
sederhana-nya, tegangan dan arus yang melewati pada rangkaian AC memiliki phasa
yang sama. Jika digambarkan dalam diagram phasor, maka arus (I) ke arah sumbu
'X' positif (kanan) dan tegangan juga ke arah sumbu 'X' positif (kanan). Kedua
gelombang tegangan dan arus se-phasa. Pada saat tegangan pada posisi positif,
posisi titik “0” (Nol), maupun posisi negatif, arus juga berada pada posisi
yang sama.
Berbeda dengan rangkaian AC resitif dimana arus dan tegangan
se-phasa, pada rangkaian AC induktif phasa tegangan mendahului 90° terhadap
arus. Jika digambarkan diagram phasor-nya maka arus mengarah ke sumbu ‘X’
positif (kanan) dan tegangan mengarah ke sumbu ‘Y’ positif (atas).
Hambatan aliran elektron ketika melewati induktor pada
rangkaian AC disebut sebagai ‘Reaktansi Induktif’, reaktansi dihitung dalam
satuan Ohm (Ω) sama hal-nya seperti resistansi. Simbol reaktansi induktif
adalah 'XL', pada rangkaian AC sederhana, reaktansi induktif dapat
dihitung menggunakan persamaan berikut.
XL
= 2 ∙ Ï€ ∙ f ∙ L ……………………………………………………………..(II..6)
Dimana
: XL = Reaktansi induktif (Ohm / Ω)
Ï€= Pi ≈ 3,14
f=
Frekuensi (Hertz / Hz)
L=
Induktansi (Henry / H)
Fungsi rangkaian
differensiator
untuk menghasilkan tegangan yang merupakan fungsi dari tegangan input
diferensial waktu. Diferensiator sirkuit pada dasarnya sebuah pass filter untuk
kondensor yang terdiri dari baris dan resistor baris. Karena reaktansi
kondensor meningkat jika frekuensi jatuh, sirkuit ini menghilangkan komponen
frekuensi rendah dari input. Jika ada masukan tingkat diterapkan untuk
diferensiator, tegangan pada kondensor berubah dalam sekejap sehingga ada
tegangan pada resistor berkurang secara eksponensial.
Gambar II.6 rangkaian
differensiator
Rangkaian dasar sebuah integrator
adalah rangkaian op-amp inverting, hanya saja rangkaian umpanbaliknya (feedback) bukan resistor melainkan menggunakan capasitor C. Rangkaian integrator banyak digunakan dalam “computer analog”
sebagai alat untuk memecahkan persamaan integral. Sirkuit ini dapat di buat
dengan menempatkan kapasitor pada input dan output terbalik dan tidak ada
reverse input dibumikan.
Gambar II.7 rangkaian integrator
Pengertian lolos rendah dalam hal ini
adalah jika tegangan input (Vi)
diterapkan pada rangkaian RC di atas, maka untuk frekuensi-frekuensi rendah
tegangan output (Vo) akan
sama dengan tegangan input (Vi),
tetapi sebaliknya jika frekuensi yang digunakan besar maka tegangan output akan
turun sesuai dengan perubahan frekuensi tersebut.
Rangkaian
tapis lolos tinggi merupakan kebalikan dari tapis lolos rendah, penapis ini
akan mehanan semua sinyal yang frekuensinya dibawah frekuensi cut-off serta
untuk meneruskan sinyal diatasnya Passing output dari pompa muatan langsung ke
VCO menciptakan sinyal clock gelisah. Tepi jam lokal melompat bolak-balik
instan dan berosilasi di sekitar posisi yang ditargetkan. Seperti telah dibahas
sebelumnya, jam jitter, sangat tidak diinginkan, karena mengurangi waktu yang
tersedia untuk perhitungan logika dan karena itu harus disimpan dalam
persentase tertentu dari periode jam. Hal ini sebagian dilakukan dengan
pengenalan loop filter. Low-pass filter ini menghilangkan komponen frekuensi
tinggi dari kontrol tegangan VCO dan menghaluskan keluar responnya, yang
menghasilkan pengurangan jitter. Perhatikan bahwa struktur PLL adalah struktur
umpan balik dan penambahan pergeseran fase tambahan, seperti yang dilakukan
oleh filter high-order, dapat menyebabkan ketidakstabilan. Sifat penting dari
PLL adalah yang range-kunci rentang frekuensi input dimana loop dapat
mempertahankan fungsi, kunci waktu-waktu yang diperlukan untuk PLL untuk
mengunci ke sinyal masukan yang diberikan, dan jitter. Ketika di lock, sistem
jam adalah N-kali frekuensi clock referensi. Memblokircomponent frekuensi
rendah yang tidak diinginkan dari sebuah sinyal komplek saat melewati frekuensi
tertinggi. High pass filter yang paling simple terdiri dari
kapasitor yang terhubung secara pararel dengan resistor, dimana resistansi
dikali dengan kapasitor (RXC) adalah time constant (Ï„).
Rangkaian RLC merupakan rangkaian baik yang dihubungkan dengan paralel
ataupun secara seri, namun rangkaian tersebut harus terdiri dari kapasitor; induktor; dan resistor. Penamaan RLC sendiri
juga memiliki alasan tersendiri, yaitu disebabkan nama yang menjadi symbol
listrik biasanya pada kapasitansi; induktansi dan ketahanannya masing-masing.
Rangkaian ini akan beresonansi dengan suatu cara yang sama yaitu-sebagai
Rangkaian LC, bersamaan dengan terbentuknya osilator harmonik.
Pada tiap-tiap osilasi akan menyebabkan sirkuit menjadi mati
dari waktu-kewaktu apabila tidak seterusnya dijalani dgn sumber, hal inilah
yang menjadi perbedaan dan terlihat pada resistor. Reakasi ini yang disebut
sebagai redaman. Reaksi lainnya berupa resistensi pada sejumlah resistor tidak
bisa kita hindari disirkuit yg nyata, hal sama tetap akan terjadi walaupun
tidak dengan kekhususan tertentu kita memasukkannya sbg komponen. Jadi, kenyataannya
bahwa sirkuit LC murni itu merupakan sesuatu yang hanya ideal apabila
diterapkan secara teoritis.
Pada penggunaan arus AC untuk sebuah rangkaian RLC yang seri, akan menyebabkan arus
listrik dapat hambatan dr R; L & C. Impedansi (Z) adalah nama dari hambatan
yang terjadi tersebut. Bila ditelaah lebih lanjut, penggabungan dengan
cara vektor antara R, XL dan XC itu yang disebut dengan impedansi dan besarannya
diketahui dengan satuan Z tersebut.
Untuk sirkuit ini terdapat berbagai macam jenis dari RLC.
Hal ini menyebabkan rangkaian RLC adalah jenis yang paling banyak dipakai
diantara banyaknya jenis rangkaian osilator. Pada televisi ataupun radio,
terdapat alat penerima yang disebut tuning. Rangkaian tuning ini sangat
penting, karena penggunaannya yang untuk memilih rentang dari frekuensi sempit
pada gelombang radio embien.
Sirkuti yang disetel adalah nama lain yang sering disebut
sebagai rangkaian RLC. Penggunaan rangkaian ini bisa dipakai untuk band stop
filter ataupun pada band pass filter. Contoh dari band pass filter adalah
tuning aplikasi. Penggambaran dari filter RLC sendiri adalah sbg sirkuti kedua
order, artinya bahwa tiap-tiap arus maupun tegangan di rangkaian bisa
digambarkan dgn persamaan diferensial orde ke-2 dlm analysis rangkaian.
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
III.1
Waktu dan Tempat Percobaan
Percobaan Rangkaian Arus Bolak Balik
(AC) ini dilakukan pada hari Kamis, 08 Oktober 2014, pukul 13.00 – 15.30 WITA,
di laboratorium Elektronika Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin Makassar.
III.2 Alat dan Bahan
III.2.1 Alat
1.
Osiloskop
c
Berfungsi
memproyeksikan sinyal listrik.
2.
Sinyal Generator
Berfungsi
sebagai sumber input arus dan tegangan listrik untuk masukan isyarat
sinusoidal.
3.
Papan Rangkaian
Berfungsi
sebagai media rangkaian komponen elektronika.
4.
Kabel Penghubung
Berfungsi
untuk menghubungkan beberapa komponen dan alat elektronik.
5.
Kabel Jumper
Berfungsi
menghubungkan komponen – kompenen pada papan rangkaian dan dapat pula berfungsi
sebagai kabel penghubung.
III.2.2 Bahan
1.
Resistor
Berfungsi sebagai penahan arus yang mengalir dalam
suatu rangkaian.
2.
Kapasitor
Berfungsi untuk menyimpan arus sementara
3.
Induktor
Berfungsi
menyimpan energy dalam waktu yang singkat.
III. 3 Prosedur Percobaan
III.3.1 Tanggapan dari Rangkaian Integrator terhadap
isyarat persegi
Adapun langkah – langkah dalam melakukan praktikum
ini, yaitu ;
1.
Menyiapkan alat
bahan praktikum.
2.
Mengaktifkan dan
mengkalibrasi osiloskop.
3.
Merangkai
rangkaian integrator dengan resistor dan kapasitor pada papan rangkaian.
4.
Menghubungkan
kabel penghubung chanel 1 pada kutub positif dan negatif rangkaian.
5.
Menghubungkan kabel
penghubung sinyal generator pada letak
yang sama dengan kabel penghubung chanel 1.
6.
Menghubungkan
kabel penghubung chanel 2 pada kutub
positif dan negatif pada rangkaian
(tidak sama dengan chanel 1) .
7.
Menghubung kabel
– kabel penghubung tersebut seperti pada gambar di bawah ini
8.
Memperhatikan pembentukan
gelombang pada chanel 1 dan chanel 2.
III.3.2
Tanggapan dari Rangkaian Differensiator terhadap isyarat persegi
1.
Memasang
rangkaian untuk rangkaian differensiator dengan menggunakan kapasitor dan resistor,
dan menghubungkan kabel – kabel penghubung chanel 1, chanel 2 dan kabel
penghubung sinyal generator seperti pada gambar di bawah ini.
2.
Memperhatikan
pembentukan gelombang pada chanel 1 dan chanel 2.
III.3.3 Rangkaian Tapis Lolos Tinggi
1.
Merangkaikan
rangkaian tapis lolos tinggi seperti rangkaian differensiator.
2.
Mengatur
frekuensi 100 Hz pada sinyal generator.
3.
Menghitung
tegangan masukan pada chanel 1.
4.
Menghitung
tegangan keluaran pada chanel 2.
5.
Mengulang
langkah percobaan 3 dan 4 untuk frekuensi 200 Hz, 500 Hz dan 1 KHz.
III.3.4 Rangkaian Tapis Lolos Rendah
1.
Merangkaikan
rangkaian tapis lolos rendah seperti rangkaian integrator
2.
Melakukan hal
yang sama pada langkah percobaan 2 – 5 rangkaian tapis llos tinggi.
III.3.5 Rangkaian RLC paralel
1.
Merangkai resistor, induktor, dan kapasitor pada papan
rangkaian secara parallel dan gunanakan kabel jumper untuk mempermudah
rangkaian dan menghubung kabel – kabel penghubung chanel 1, sinyal geneator
chanel 2 seperti pada gambar di bawah ini
2.
Memperhatikan
bentuk gelombang pada chanel 1 dan chanel 2, dan menghitung tegangan masukan
dan tegangan keluaran pada chanel 1 dan chanel 2.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1
Hasil
IV.1.1
Tabel Data
IV.1.1.1 Tabel Data Tapis Lolos Tinggi
|
Frekuensi
(Hz)
|
Tegangan
masukan Vin (Volt)
|
Tegangan
keluaran Vout (Volt)
|
|
100
200
500
1000
|
1,1
1,1
1,05
1,2
|
0,8
1,4
1,2
1
|
IV.1.1.2 Tabel Data Tapis Lolos Rendah
|
Frekuensi
(Hz)
|
Tegangan
masukan Vin (Volt)
|
Tegangan
keluaran Vout (Volt)
|
|
100
200
500
1000
|
1,1
1,1
1,05
0,9
|
1,15
1,1
0,8
0,5
|
IV.1.1.3 Tabel Data Rangkaian RLC Paralel
|
Frekuensi
(Hz)
|
Tegangan
masukan Vin (Volt)
|
Tegangan
keluaran Vout (Volt)
|
|
100
200
500
1000
|
0,09
0,09
0,09
0,105
|
0,08
0,08
0,09
0,105
|
IV.1.2
Gambar
IV.1.2.1 Gambar
Gelombang Masukan Integrator
IV.1.2.2 Gambar Gelombang Keluaran Integrator
IV.1.2.3 Gambar Gelombang Masukan Differensiator
IV.1.2.4 Gambar Keluaran Rangkaian differensiator
IV.1.3
Pengolahan Data
IV.1.3.1 Menghitung
Vin dan Vout
Rangkaian Tapis Lolos Tinggi
Untuk frekuensi 100 Hz
Vin = 2,2 x 0,5 V
= 1,1 V
Vout = 1,6 x 0,5 V
= 0,8 V
Untuk frekuensi
200 Hz
Vin = 2,2 x 0,5 V
= 1,1 V
Vout = 2,8 x 0,5 V
= 1,4 V
Untuk frekuensi
500 Hz
Vin = 2,1 x 0,5 V
= 1,05 V
Vout = 2,4 x 0,5 V
= 1,2 V
Untuk frekuensi
1 KHz
Vin = 2,4 x 0,5 V
= 1,2 V
Vout = 2 x 0,5 V
= 1 V
IV.1.3.2 Menghitung Vin dan Vout Rangkaian Tapis Lolos Rendah
Untuk frekuensi 100 Hz
Vin =
2,2 x 0,5 V
= 1,1
V
Vout =
2,3 x 0,5 V
=1,15
V
Untuk frekuensi 200 Hz
Vin =
2,2 x 0,5 V
= 1,1
V
Vout =
2,2 x 0,5 V
= 1,1
V
Untuk frekuensi 500 Hz
Vin =
2,1 x 0,5 V
=
1,05 V
Vout =
1,6 x 0,5 V
= 0,8
V
Untuk frekuensi 1 KHz
Vin =
1,8 x 0,5 V
= 0,9
V
Vout =
1 x 0,5 V
= 0,5
V
IV.1.3.3 Menghitung Vin dan Vout Rangkaian RLC
Untuk frekuensi 100 Hz
Vin =
1,8 x 50 mV
= 90
mV
=
0,09 V
Vout =
1,6 x 50 mV
= 80
mV
=
0,08 V
Untuk frekuensi 200 Hz
Vin =
1,8 x 50 mV
= 90
mV
=
0,09 V
Vout =
1,7 x 50 mV
= 85
mV
=
0,085 V
Untuk frekuensi 500 Hz
Vin =
1,8 x 50 mV
= 90
mV
=
0,09 V
Vout =
1,8 x 50 mV
= 90
mV
= 0,09 V
Untuk frekuensi 1 KHz
Vin =
2,1 x 50 mV
= 105
mV
=
0,105 V
Vout =
2,1 x 50 mV
= 105
mV
=
0,105 V
IV.2
Pembahasan
Dari hasil percobaan, dapat dilihat
bahwa tanggapan dari rangkaian integrator terhadap isyarat persegi memiliki
bentuk segitiga yang berupa isyarat keluaran, sedangkan tanggapan dari rangkaian
differensiator bentuk isyarat mirip
dengan isyarat masukan, akan tetapi puncaknya miring. Hasil percobaan ini,
sesuai dengan teori dari tanggapan
rangkaian integrator dan differensiator.
Pada rangkaian tapis lolos tinggi
sama dengan model rangkaian RC pada rangkaian differensiator. Namun, pada
percobaan ini yang diukur adalah tegangan keluaran dan tegangan masukannya. Frekuensi yang diberikan pada signal generator
yaitu dari 100 Hz hingga 1 KHz, sedangkan tegangan masukan dapat dihitung pada
chanel 1 dan tegangan keluaran pada chanel 2 osiloskop. Dapat dilihat bahwa
semakin besar frekuensi yang diberikan maka akan semakin besar pula tegangan
keluarannya. Namun, pada frekuensi 500 Hz dan 1 KHz, tegangan keluaran
mengalami penurunan. Hal ini disebabkan beberapa faktor yaitu alat yang
digunakan tidak efisien lagi atau rusak dan dapat pula disebabkan dari
kesalahan pengamat dalam membaca hasil percobaan.
Pada rangkaian tapis lolos rendah
frekuensi yang diberikan juga sama pada rangkaian tapis lolos tinggi. Dari
percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa semakin besar frekuensi yang
diberikan maka tegangan keluarannya akan semakin kecil. Pada frekuensi 100 Hz,
200 Hz 500 Hz dan 1 KHz tegangan keluaran
berturut – turut 1.15 V, 1.1 V, 0.8 V, dan 0.5 V.
Pada rangkaian RLC parallel juga
diberi perlakuan yang sama seperti pada rangkaian tapis lolos tinggi dan
rangkaian tapis lolos rendah. Dari hasil percobaan kesimpulan yang didapatka
sma seperti pada rangkaian tapis lolos tinggi yaitu semakin besar frekuensi
yang diberikan maka akan semakin besar pula tegangan keluarannya. Pada
frekuensi 100 Hz, 200 Hz, 500 Hz dan 1 KHz diperoleh tegangan keluaran berturut
– turut 0.08 V, 0.08 V, 0.09 V dan 0.105 V.
BAB V
PENUTUP
V.1
Kesimpulan
Adapun
kesimpulan dari percobaan ini yaitu ;
1.
Bentuk isyarat
keluaran dari rangkaian integrator yaitu gelombang segitiga sedangkan isyarat
keluaran dari rangkaian differensiator hamper sama dengan isyarat masukan namun
runcing pada puncak gelombangnya.
2.
Untuk rangkaian
tapis lolos rendah, frekuensi yang diberikan berbanding terbalik dengan tegangan
keluarannya yaitu semakin besar frekuensi yang diberikan maka tegangan
keluarannya akan semakin kecil sedangkan tapis lolos tinggi frekuensi dan
tegangan keluarannya berbanding lurus yaitu semakin besar frekuensi yang
diberikan maka tegangan keluarannya akan semakin besar pula.
3.
Pada rangkaian
RLC frekuensi yang diberikan dengan tegangan keluarannya berbanding lurus yaitu
semakin besar frekuensi yang diberikan maka semakin tegangan keluarannya akan
semakin besar pula.
V.2
Saran
V.2.1
Saran Untuk Laboratorium
Perhatikan peralatan laboratorium yang akan digunakan,
jangan sampai perlatan yang digunakan akan menghambat jalannya praktikum.
V.2.2 Saran Untuk Asisten
Cara menjelaskan sudah cukup jelas dan
mudah dimengerti, dan tingkatkan kemampuan mengajar.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2013. Rangkaian Arus Bolak Balik. http://www.sman1jkt.com/budut-7/mapelsite/fisika/files/ARUS-TEGANGAN%20AC.PDF (diakses pada 30 Oktober 2014, 05.45)
Darma, Surya
M.Sc. 2006. Rangkaian Arus Bolak Balik
(Rangkaian AC). Jakarta : Departemen Fisika Universitas Indonesia
Nugraheni, Intan
Puspita. 2006. Keterampilan Psikomotorik Ditinjau dari Kemampuan
Penggunaan alat ukur listrik pada Rangkaian RLC. Surakarta :
Universitas Sebelas Maret
Utami, Putri.
2009. Arus Bolak Balik. http://digilib.itb.ac.id/files/disk1/679/jbpti tbpp-gdl-putriutami-33946-3-2009ta-2.pdf (diakses pada 30
Oktober 2014, 05. 40)
Wawolumaja,
Ir. Rudy, M.Sc. 2013. Diktat Kuliah
Elektronika industry dan otomasi. Bandung : Universitas Kristen
Maranatha
