E 8 Pengisian dan Pengosongan Kapasitor

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "E 8 Pengisian dan Pengosongan Kapasitor"

Widyawati Hermawan
5 tahun lalu
Tontonan:

1 E 8 Pengisian dan Pengosongan Kapasitor 1. Tujuan Praktikum Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari proses pengisian dan pengosongan muatan listrik pada kapasitor elektrolit. Beberapa hal yang akan dipelajari adalah : 1. Pengukur teganan kapasitor pada saat diisi dan dikosongkan 2. Menghitung nilai RC secara eksperimen dan membandingkan hasilnya dengan RC yang sebenarnya. 2. Alat-alat Percobaan No Alat Jumlah No Alat Jumlah 1 Kapasitor 2200 mikrofarad 1 buah 4 AVOmeter 1 buah 2 Resistor 30 kohm 1 buah 5 Kabel jumper-jack 2 buah 3 breadboard 1 buah 4 Stopwatch 1 buah 3. Teori Dasar Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat digunakan untuk menyimpan muatan listrik dalam waktu tertentu. Kapasitor umumnya terbuat dari 2 buah lempeng konduktor yang ditengah-tengahnya disisipkan lempengan isolator yang disebut dielektrika. Bila sebuah kapasitor dihubungkan dengan sumber arus searah maka dalam beberapa saat akan ada arus listrik yang mengalir masuk ke dalam kapasitor, kondisi ini disebut proses pengisian kapasitor, apabila muatan listrik di dalam kapasitor sudah penuh, maka aliran arus listrik akan berhenti. Bila hubungan ke kapasitor di tukar polaritasnya, maka muatan listrik akan kembali mengalir keluar dari kapasitor. Tegangan listrik pada kapasitor besarnya berbanding lurus dengan muatan listrik yang tersimpan di dalam kapasitor, hubungan ini dapat dituliskan menjadi : V = q C. (1) Dimana V : tegangan listrik (V) Q : muatan listrik (Coulomb ( C )) C : kapasitas kapasitor (Farad (F) Perhatikan gambar 1 berikut ini, sebuah kapasitor yang tersisi penuh muatan listrik dihubungan dengan menggunakan sebuah resistor.

2 Gambar 1 kapasitor yang dihubungkan dengan sebuah resistor Maka besar tegangan yang terjadi pada resistor akan sebanding dengan arus listrik yang mengalir. Atau dapat ditulis : V = R. I V = R. dq dt (2) Dengan menghubungkan persamaan 1 dan 2 maka diperoleh : Penyelesaian untuk persamaan 3 adalah : q dq = R. C dt atau dq dt = 1. q. (3) R. C q = q 0. e t RC Dengan membagi kedua ruas dengan C maka akan di dapat : V = V 0. e t RC. (4) Persamaan 4 adalah persamaan yang menyatakan proses pengisian pada sebuah kapasitor. Proses pengisian ini berlangsung secara eksponensial. Umumnya RC dituliskan dengan yaitu konstanta waktu pengisian atau pengosongan kapasitor. Untuk proses pengosongan kapasitor persamaan 4 dapat ditulis ulang menjadi : V = V 0 (1 e t RC). (4)

3 Proses pengisian pengosongan kapasitor Proses pengisian pengisian kapasitor Gambar 2 proses pengisian dan pengosongan kapasitor Dengan mengukur kenaikan tegangan sebuah kapasitor sebagai fungsi waktu dan menggunakan persamaan 4, maka kita akan dapat menentukan besarnya nilai konstanta waktu (RC). Bila hambatan R diketahui nilainya, maka kapasitas sebuah kapasitor dapat kita tentukan. 4. Langkah-langkah Percobaan 1. Buatlah rangkaian sederhana untuk percobaan ini seperti pada gambar berikut ini. 30 kohm 12VDC 2200 mf V S1 Gambar 3 skema rangkaian praktikum 2. Atur catu daya pada tegangan maksimum. Kemudian aktifkan catu daya bersamaan dengan mengaktifkan Stopwatch. 3. Kemudian isi tabel berikut ini.

4 Tabel 1, hasil pengujian pengisian kapasitor Waktu (s) Tegangan (V) 4. Lanjutkan praktikum dengan proses pengosongan kapasitor. 5. Setelah kapasitor tersisi penuh ditandai dengan tidak ada lagi kenaikan tegangan kapasitor, reset stopwatch. 6. Matikan sumber arus, bersamaan dengan mengaktifkan kembali stopwatch. 7. Baca dan isi tabel 2 8. Lakukan pengukuran hingga muatan listrik di dalam kapasitor habis keluar. Tabel 2, hasil pengujian pengisian kapasitor Waktu (s) Tegangan (V)

5 Pertanyaan 1. Dari hasil pengujian pada tabel 1 dan tabel 2, buatlah kurva antara V terhadap t untuk kedua hasil pengujian.

6 2. Lakukan fitting kurva dengan menggunakan metode exponensial untuk mendapatkan persamaan exponensial. Kemudian tuliskan persamaan eksponensial tersebut. Persamaan eksponensial : 3. Dari persamaan exponensial yang diperoleh, hitunglah berapa kontanta waktu pengisi dan pengosongan kapasitor. 4. Apakah kedua konstanta waktu tersebut sama?, jelaskan! 5. Dari konstanta waktu tersebut, hitung berapa kapasitas kapasitor, dan bandingkan dengan nilai sebenarnya.

7 6. Kesimpulan Buatlah kesimpulan dari percobaan ini.

dokumen-dokumen yang mirip

KARAKTERISTIK KAPASITOR. Program Pendidikan Fisika Sekolah Tinggi Keguruan dan Ilmu Pendidikan Surya, Tangerang 2014

KARAKTERISTIK KAPASITOR. Program Pendidikan Fisika Sekolah Tinggi Keguruan dan Ilmu Pendidikan Surya, Tangerang 2014 KARAKTERISTIK KAPASITOR Ayu Deshiana(20020008) Program Pendidikan Fisika Sekolah Tinggi Keguruan dan Ilmu Pendidikan Surya, Tangerang 204. Pendahuluan. Kapasitor adalah komponen elektronika yang dapat