Percobaan III Gejala Transien

dokumen-dokumen yang mirip
dv dt = 1 L o C = L = mth 2011

TRAINER FEEDBACK THYRISTOR AND MOTOR CONTROL

KARAKTERISTIK KAPASITOR M. Raynaldo Sandita Powa ( )

Gambar 2.1. Rangkaian Komutasi Alami.

BAB II. Dasar Teori. = muatan elektron dalam C (coulombs) = nilai kapasitansi dalam F (farad) = besar tegangan dalam V (volt)

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA LAB SHEET RANGKAIAN LISTRIK. Pengisian dan Pengosongan Kapasitor dan Induktor

MODUL 1 PENDAHULUAN, FENOMENA TRANSIEN & FUNGSI PEMAKSA TANGGA SATUAN

PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DASAR I ORDE PERTAMA RANGKAIAN RL DAN RC (E6)

PENYEARAH SATU FASA TERKENDALI

MODUL 2 SISTEM KENDALI KECEPATAN

Merangkai Rangkaian Pada Kit Praktikum Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika

STUDI PEMODELAN ELECTRONIC LOAD CONTROLLER SEBAGAI ALAT PENGATUR BEBAN II. PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKRO-HIDRO

V L V R V C. mth 2011

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN ANALISIS

LEMBAR TUGAS MAHASISWA ( LTM )

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

BAB 3 DISAIN RANGKAIAN SNUBBER DAN SIMULASI MENGGUNAKAN MULTISIM

BAB III PERANCANGAN SISTEM

PENYEARAH TIGA FASA. JURUSAN : TEKNIK ELEKTRO NOMOR : XI PROGRAM STUDI :DIV WAKTU : 2 x 50 MENIT MATA KULIAH /KODE : ELEKTRONIKA DAYA 1/ TEI051

MODUL 5 RANGKAIAN AC

PERCOBAAN 6 RESONANSI

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Model Matematik Sistem Elektrik

PRAKTIKUM TEKNIK TELEKOMUNIKASI 1 / RANGKAIAN LISTRIK / 2015 PERATURAN PRAKTIKUM. 1. Peserta dan asisten memakai kemeja pada saat praktikum

PRAKTIKUM RANGKAIAN RLC DAN FENOMENA RESONANSI

A. Kompetensi Mengukur beban R, L, C pada sumber tegangan DC dan AC

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

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN ANALISIS

KOMPONEN-KOMPONEN ELEKTRONIKA

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI FISIKA SOLUSI

MODUL I RANGKAIAN SERI-PARALEL RESISTOR

Universitas Indonesia

MODUL PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK

JOBSHEET PRAKTIKUM 8 HIGH PASS FILTER

JOBSHEET 9 BAND PASS FILTER

INSTRUMENTASI INDUSTRI (NEKA421) JOBSHEET 2 (PENGUAT INVERTING)

Rangkaian Arus Bolak Balik. Rudi Susanto

MODUL 5 RANGKAIAN AC 2. STUDI PUSTAKA

Pengkondisian Sinyal. Rudi Susanto

MEMPERSEMBAHKAN. Kelompok. Achmad Ferdiyan R Anne Farida R U ( ) ( )

PENYEARAH SATU FASA TERKENDALI

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II RANGKAIAN RC (RESISTOR DENGAN KAPASITOR)

JOBSHEET 2 PENGUAT INVERTING

Induktansi. Kuliah Fisika Dasar II Jurusan TIP, FTP, UGM 2009

LABORATORIUM TEKNIK ELEKTRO UNIVER SITAS ISL AM K ADI R I PENDAHULUAN

PERCOBAAN 5 REGULATOR TEGANGAN MODE SWITCHING. 1. Tujuan. 2. Pengetahuan Pendukung dan Bacaan Lanjut. Konverter Buck

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

PERCOBAAN 3 RANGKAIAN OP AMP

Review Hasil Percobaan 1-2

KAPASITOR : ANTARA MODEL DAN REALITA oleh : Sugata Pikatan

LAPORAN PRAKTIKUM ELEKTRONIKA MERANGKAI DAN MENGUJI OPERASIONAL AMPLIFIER UNIT : VI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Struktur dan konfigurasi sel Fotovoltaik

Rangkaian RL dan RC Dengan Sumber

EKSPERIMEN VIII PEMBANGKIT GELOMBANG (OSILATOR)

pada CCM R adalah: Vd (DCM) cosα 3

DASAR RANGKAIAN LISTRIK

Arus dan Tegangan Listrik Bolak-balik

MEMPELAJARI KOMPONEN DALAM RANGKAIAN LISTRIK SERTA MEMBANDINGKAN NILAI ARUS SECARA TEORITIS DAN INSTRUMENTAL

PENGARUH PERISAI PELAT LOGAM TERHADAP INDUKSI TEGANGAN SURJA PETIR PADA INSTALASI TEGANGAN RENDAH

LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM TELEKOMUNIKASI ANALOG PERCOBAAN OSILATOR. Disusun Oleh : Kelompok 2 DWI EDDY SANTOSA NIM

BAB I 1. BAB I PENDAHULUAN

ANALISIS FILTER INDUKTIF DAN KAPASITIF PADA CATU DAYA DC

BAB III METODE PENELITIAN. Penelitian tugas akhir dilaksanakan pada bulan Februari 2014 hingga Januari

PETUNJUK PELAKSANAAN PRAKTIKUM RANGKAIAN LISTRIK ET2100 PRAKTIKUM TEKNIK TELEKOMUNIKASI

MODUL PRAKTIKUM PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

12/26/2006 PERTEMUAN XIII. 1. Pengantar

ANALISIS RANGKAIAN. Oleh: Pujiono. Edisi Pertama Cetakan Pertama, 2013

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK NO LOAD AND LOAD TEST GENERATOR SINKRON EXPERIMENT N.2 & N.4

DASAR PENGUKURAN LISTRIK

VOLTAGE PROTECTOR. SUTONO, MOCHAMAD FAJAR WICAKSONO Program Studi Teknik Komputer, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia

Pada saat pertama kali penggunaan atau ketika alat pemutus daya siaga digunakan pada perangkat elektronik yang berbeda maka dibutuhkan kalibrasi

I. Tujuan Praktikum. kapasitor. muatan listrik pada kapasitor. 1. Mengetahui bentuk dan jenis Kapasitor.

KONVERTER AC-DC (PENYEARAH)

BAB II LANDASAN SISTEM

BAB I PENDAHULUAN. Pada suatu kondisi tertentu motor harus dapat dihentikan segera. Beberapa

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN HASIL PENGUKURAN

DIODA SEBAGAI PENYEARAH (E.1) I. TUJUAN Mempelajari sifat dan penggunaan dioda sebagai penyearah arus.

Materi. Pengenalan elektronika Dasar. Pertemuan ke II. By: Khairil Anwar, ST.,M.Kom. Create: Khairil Anwar, ST., M.Kom

Lampiran 5 POKOK BAHASAN HUKUM OHM UNTUK KELAS X 5 KELAS PRAKTIKUM REAL LEMBAR KERJA SISWA

BAB III PERANCANGAN SISTEM

PENENTUAN FREKUENSI OSILASI LC DARI KURVA TEGANGAN INDUKTOR DAN KAPASITOR TERHADAP FREKUENSI. Islamiani Safitri* dan Neny Kurniasih

PENYEARAH SATU FASA TIDAK TERKENDALI

Desain dan Implementasi Soft Switching Boost Konverter Dengan Simple Auxillary Resonant Switch (SARC)

SINKRONISASI DAN PENGAMANAN MODUL GENERATOR LAB-TST BERBASIS PLC (HARDWARE) ABSTRAK

LAPORAN ALAT UKUR DAN PENGUKURAN

MODUL III PENGUAT DENGAN UMPAN BALIK

INSTRUMENTASI INDUSTRI (NEKA421) JOBSHEET 12 (OSILATOR COLPITTS)

BAB 4 ANALISIS DAN BAHASAN

Gambar Rangkaian seri dengan 2 buah resistor

Arus Bolak Balik. Arus Bolak Balik. Agus Suroso Fisika Teoretik Energi Tinggi dan Instrumentasi, Institut Teknologi Bandung

PERANCANGAN ZERO VOLTAGE SWITCHING BUCK CONVERTER DENGAN BEBAN RESISTIF BERVARIASI DAN SEBAGAI CATU DAYA UNTUK MOTOR ARUS SEARAH

Jobsheet Praktikum FLIP-FLOP J-K

E 8 Pengisian dan Pengosongan Kapasitor

BAB III PERANCANGAN ALAT. Dalam perancangan dan realisasi alat pengontrol lampu ini diharapkan

MODUL 8 RESISTOR & HUKUM OHM

RANCANG BANGUN MODUL POWER FACTOR CONTROL UNIT

Arus Searah (Direct Current) Fundamental of Electronics

MODUL 03 RANGKAIAN DIODA PRAKTIKUM ELEKTRONIKA TA 2017/2018

PENDAHULUAN. - Persiapan :

ARUS BOLAK BALIK. I m v. Gambar 1. Diagram Fasor (a) arus, (b) tegangan. ωt X(0 o )

Transkripsi:

Percobaan III Gejala Transien Auliya Rendy Aidi (13115046) Asisten : Jauhar Ismiyadinata (13112009) Tanggal Percobaan : 25/10/2016 EL2101R Praktikum Rangkaian Elektrik Laboratorium Teknik Elektro Institut Teknologi Sumatera Abstrak Praktikum kali ini dilakukan beberapa percobaan, pertama adalah pengamatan bentuk sinyal pada tegangan masing-masing kapasitor serta perhitungan konstanta waktu untuk setiap keadaan. Kedua adalah pengamatan bentuk sinyal pada tegangan Capasitor dan perhitungan konstanta waktu untuk masing-masing nilai Resistor dan Capasitor yang berbedabeda. Terakhir yaitu pengamatan tegangan steady state dan konstanta waktu untuk nilai sumber tegangan yang berbeda. Kata Kunci Gejala Transien, Konstanta waktu, Respon, Paksa, Natural, Lengkap, Kapasitor, Resistor. I. PENDAHULUAN Gejala transien terjadi pada komponen penyimpan energi seperti induktor dan/atau kapasitor. Gejala ini timbul karena energi yang diterima atau dilepaskan oleh komponen tersebut tidak dapat berubah seketika (arus pada induktor dan tegangan pada kapasitor). Dari praktikum diharapakan mahasiswa dapat : a. Mengenali adanya respon natural, respon paksa, dan respon lengkap dari suatu rangkaian yang mengandung komponen penyimpan tenaga. b. Memahami dan menghitung konstanta waktu rangkaian RC dari respons waktu rangkaian. c. Memahami pengaruh tegangan sumber tegangan bebas pada nilai tegangan tegangan transient dalam rangkaian RC. Gejala transien pengisian muatan pada kapasitor II. LANDASAN TEORETIS Gejala transien terjadi pada rangkaian-rangkaian yang mengandung komponen penyimpan energi seperti induktor dan/atau kapasitor. Gejala ini timbul karena energi yang diterima atau dilepaskan oleh komponen tersebut tidak dapat berubah seketika (arus pada induktor dan tegangan pada kapasitor). Gejala transien pengosongan muatan pada kapasitor

Perhatikan pada rangkaian tersebut terdapat dua kapasitor C 1 dan C 2. Kapasitor C 1 berfungsi untuk menyimpan muatan yang pada awalnya didapat dari power supply, yang lalu akan disimpannya dan dibuang ke C 2 (saklar S 2 on ) ketika sudah tidak lagi tersambung dengan power-supply (saklar S 1 off ). Saklar S 1 dan S 2 menggunakan rangkaian terintegrasi analog switch 4066 yang memiliki resistansi kontak (on) sekitar 80Ω. induktif pada rangkaian induktif pada rangkaian. Respon Lengkap (Complete Response) Merupakan arus yang mengalir di dalam rangkaian terhadap penutupan saklar adalah arus total yang di mana arus gabungan antara natural response dan forced response. III. HASIL DAN ANALISIS Rangakaian yang digunakan pada percobaan pertama, kedua dan ketiga yaitu : Rangkaian dasar percobaan gejala transient Untuk lebih jelasnya, terdapat tahapan : 1. Titik-titik A, B, C & gnd akan membentuk loop tertutup (ketika S 1 on & S 2 off ), sehingga muatan di C 1 akan terisi. Sampai pada akhirnya tegangannya sama dengan 5V. 2. Titik-titik C, D, E & gnd akan membentuk loop tertutup (ketika S 1 off & S 2 on ), maka muatan yang terdapat pada C 1 akan mengalir mengisi C 2, hingga pada suatu saat tegangan di C 2 sama dengan tegangan di C 1. Pada percobaan kita kali ini, mekanisme menyala-matikan saklar-saklar (saklar elektrik) akan dikendalikan otomatis oleh sebuah rangkaian kontroller. Sehingga keseluruhan siklus yang akan kita amati : 1. mengisi C 1 2. memindahkan sebagian isi C 1 ke C 2. 3. mengosongkan kedua kapasitor, dan kembali ke 1. Dari berbagai percobaan yang telah dilakukan dan juga disimulasikan, didapatkan data-data sebagai berikut : A. Percobaan 1 R2 4,7 kω 4,71 kω C2 470 nf 477,7 nf Siklus ini dilakukan secara otomatis oleh kontroller selama 20ms agar dapat ditampilkan pada osiloskop. Respon pada Rangkaian : Respon Paksa (Forced Response) Arus atau tegangan yang terbentuk karena adanya energi yang masuk atau keluar dari sumber tegangan atau sumber arus pada sumber tegangan atau arus pada rangkaian. Respon Natural (Natural Response) Arus atau tegangan yang terbentuk karena adanya energi yang masuk atau keluar dari komponen penyimpan energi kapasitif atau komponen penyimpan energi kapasitif atau Grafik tegangan yang terjadi pada C 1

Dapat di lihat bahwa grafik yang didapat dari C 1 (kapasitor 1) memiliki hasil tegangan maksimum yaitu 4,87 V dari sumber tegangan DC 5 V. Ketidak sempurnaan kapasitor menyerap tegangan disebabkan oleh toleransi nilai resistor sehingga nilai aktual yang didapatpun tidak tepat sama dengan sumber tegangan. B. Percobaan 2 Percobaan kedua yaitu nilai kedua resistor yang dipakai pada rangkaian bernilai sama (R 1 = R 2). R2 2,2 kω 2,153 kω C2 470 nf 477,7 nf Grafik tegangan yang terjadi pada C 2 Hasil tegangan maksimum yang ditunjukkan pada grafik yaitu sebesar 1,16 V. Pada kapasitor 2 seharusnya tegangan maksimum tidak jauh berbeda dari kapasitor 1 dikarenakan faktor-faktor yang memungkinkan nilai berubah seperti kesalahan dalam rangkaian, toleransi nilai resistor, tidak melakukan kalibrasi dari penggunaan sebelumnya. Perubahan nilai resistor menjadi lebih kecil dari sebelumnya menyebabkan arus yang lewat menjadi lebih besar dari sebelumnya, berdapampak pada pengisian C 2 menjadi lebih cepat. Terlihat dari grafik Dual Trace tersebut menghasilkan tegangan 1,85 V yang hampir sama dengan percobaan sebelumnya. Masih dalam percobaan kedua dengan perbedaan yaitu besar kedua kapasitas kapasitor sama (C 1 = C 2). Dual Trace yang terjadi pada C 1 dan C 2 menyebabkan tegangan berakhir sama yaitu pada 1,84 V. Grafik C 1 yang mula-mula naik lalu kemudian turun bertemu dengan grafik C 2 menjadikan titik seimbang di mana C 1 dan C 2 saling membagi tegangan. C2 yang lambat terjadi delay karena terdahulu oleh C 1 yang lebih dekat dengan sumber tegangan. R2 4,7 kω 4,71 kω C2 220 nf 218,7 nf

Berubahnya nilai C 2 tidak banyak berpengaruh dalam hasil percobaan yang didapatkan. Tegangan maksimum yang didapatkan dalam Dual Trace ini yaitu 1,836 V yang hampir sama dengan hasil percobaan pertama yaitu 1,84 V. Hal ini terjadi karena perubahan hanya terjadi dalam kapasitas kapasitor dan tidak mempengaruhi hal lainnya. Bisa dikatakan hasil yang diperoleh sama dengan percobaan pertama. Grafik tegangan yang terjadi pada C 2 Begitupun pada C 2 mengalami perubahan hasil tegangan maksimum menjadi 0,982 V dari percobaan pertama, tetapi masih dalam nilai yang jauh dari teori yang seharusnya tidak jauh berbeda hasil yang didapat pada C 1. Kemungkinkan nilai berubah seperti kesalahan dalam rangkaian, toleransi nilai resistor, tidak melakukan kalibrasi dari penggunaan sebelumnya. C. Percobaan 3 Percobaan kali ini berbeda dengan percobaan pertama di atas dengan perbedaan nilai sumber tegangan yaitu 4 V aliran arus DC. Selebihnya menggunakan resistor dan kapasitor yang sama dengan percobaan pertama. Grafik tegangan yang terjadi pada C 1 Data di atas menunjukkan grafik nilai tegangan yang diserap oleh C 1 yaitu sebesar 3,86 V. Perubahan yang dilakukan sangat berpengaruh dalam besarnya tegangan pada kapasitor karena ketergantungan pada sumber tegangan yang diberikan. Dual Trace yang terjadi pada C1 dan C2 menyebabkan tegangan berakhir sama yaitu pada 1,63 V. Grafik C1 yang mula-mula naik lalu kemudian turun bertemu dengan grafik C2 menjadikan titik seimbang di mana C1 dan C2 saling membagi tegangan. C2 yang lambat terjadi delay karena terdahulu oleh C1 yang lebih dekat dengan sumber tegangan. Perbedaan dari percobaan pertama adalah beda sumber tegangan yang diberikan.

IV. SIMPULAN Gejala transien timbul karena energi yang diterima atau dilepaskan oleh komponen tersebut tidak dapat berubah seketika, terjadi pada rangkaian yang mengandung komponen penyimpan energi seperti Kapasitor. Konstanta waktu rangkaian RC bergantung pada nilai masing masing Resistor dan Capasitornya. Dimana semakin besar nilai resistansi/kapasitansi maka semakin besar pula nilai konstanta waktunya, Belaku juga sebaliknya. Sumber tegangan bebas berbanding lurus dengan nilai tegangan pada kapasitor namun tidak berpengaruh teradap besarnya konstanta waktu. REFERENSI [1] C. K. Alexander, Capacitors and Inductor in Fundamentals of Electric Circuits, 4th ed. New York, U.S.A. [2] M. T. Hutabarat, Gejala Transien in Praktikum Rangkaian Elektrik. Lampung, Indonesia [3] Marvin. T. H. 2013. Gejala Transien, Dikunjungi 27 Oktober 2016 http://labdasar.ee.itb.ac.id/lab/el2101%20- %20Rangkaian%20Elektrik/2013-2014/Bahan%20Kuliah%20(2011-2012)/Percobaan%204.pdf;