LA M4

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Jurnal

2. Prinsip Kerja

3. Video Percobaan

4. Analisa

5. Download File  

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM
MODUL IV: RLC SERI DAN PARALEL

1. Jurnal [Kembali]

1. RC Seri

2.              RLC Seri

3.              RLC Paralel

2. Prinsip Kerja [Kembali]

Prinsip kerja:

Sebuah kapasitor dapat menyimpan energi, dan sebuah resistor yang ditempatkan secara seri dengannya akan mengontrol laju pengisian atau pengosongannya. Hal ini menghasilkan ketergantungan waktu yang khas dan parameter penting yang menggambarkan laju pengisian dan pengosongan kapasitor. Pada Rangkaian RC seri kita menggunakan nilai hambatan sebesar 100 ohm dan nilai kapasitansi sebesar 10 mikrofarad. Menghitung nilai impedansi dari rangkaian tersebut adalah dengan akar dari penjumlahan kuadrat masing masing nilai hambatannya.

RLC Seri :

2. Gambar RLC Seri

 Prinsip kerja:

Karena semua komponen ini dihubungkan secara seri, arus pada setiap elemen tetap sama. XL dan XC merupakan reaktansi induktif dan kapasitif yang merupakan fungsi dari frekuensi suplai, respon sinusoidal rangkaian RLC seri akan bervariasi menurut frekuensi, ƒ.

Nilai hambatan yang digunakan pada rangkaian adalah 100 ohm, induktansi sebesar 1 mH dan kapasitansi sebesar 10 mikrofarad. 

RLC Paralel :

 Gambar RLC Parallel

Prinsip kerja:

Pada rangkaian RLC paralel, elemen-elemen  seperti resistor, kapasitor, dan induktor disusun paralel dengan sumber AC. Arus yang mengalir pada setiap elemen berbeda dan tegangan ketiganya sama bergantung pada frekuensi tegangan suplai. Untuk mencari nilai arus total adalah akar dari arus pada resisitor dikuadratkan ditambah selisih arus pada induktor dan kapasitor dikuadratkan.

Prosedur.

1. RC Seri

    a. Susunlah rangkaian seperti pada gambar 4.2

    b. Atur nilai beban R dan C sesuai dengan kondisi yang dimiliki, dimana pada kit modul, nilai :

        • Xa = 100 ohm

        • Xb = 100 ohm

        • Xc = 10 uF

    c. Rangkailah rangkaian menggunakan kabel jumpersesuai dengan bentuk rangkaian yang sudah ada pada module kit

    d. Hubungkan amperemeter dan voltmeter pada base station pada titik yang ditentukan

    e. Hidupkan catu daya, atur tegangan sesuai jurnal

    f. Ukur nilai arus dan tegangan yang terbaca pada titik yang ditentukan, catat pada jurnal

    g. Ukur nilai tegangan pada masing masing beban, catat pada jurnal

    h. Hitunglah nilai impedansi rangkaian menggunakan rumus impedansi rangkaian RC

2. RLC Seri

    a. Susunlah rangkaian seperti pada gambar 4.4

    b. Atur nilai beban R, L dan C sesuai dengan kondisi yang dimiliki, dimana pada kit modul, nilai :

    Xa = 100 ohm

    Xb = L2 = 1 mH

    Xc = 10 uF

    c. Rangkailah rangkaian menggunakan kabel jumpersesuai dengan bentuk rangkaian yang sudah ada pada module kit

    d. Hubungkan amperemeter dan voltmeter pada base station pada titik yang ditentukan

    e. Hidupkan catu daya, atur tegangan sesuai jurnal

    f. Ukur nilai arus dan tegangan yang terbaca pada titik yang ditentukan, catat pada jurnal

    g. Ukur nilai tegangan pada masing masing beban, catat pada jurnal

    h. Hitunglah nilai impedansi rangkaian menggunakan rumus impedansi rangkaian RLC seri

3. RLC Paralel

    a. Susunlah rangkaian seperti pada gambar 4.5

    b. Atur nilai beban R dan C sesuai dengan kondisi yang dimiliki, dimana pada kit modul, nilai :

        Xa = 100 ohm

        Xb = 100 ohm

        Xc = 100 ohm

    c. Rangkailah rangkaian menggunakan kabel jumper sesuai dengan bentuk rangkaian yang sudah ada pada module kit

    d. Hubungkan amperemeter dan voltmeter pada base station pada titik yang ditentukan

    e. Hidupkan catu daya, atur tegangan sesuai jurnal

    f. Ukur nilai arus dan tegangan yang terbaca pada titik yang ditentukan, catat pada jurnal

    g. Ukur nilai tegangan pada masing masing beban, catat pada jurnal

    h. Hitunglah nilai impedansi rangkaian menggunakan rumus impedansi rangkaian RLC paralel

3. Video Percobaan [Kembali]

Video Percobaan RC Seri

Video Percobaan RLC Seri

Video Percobaan RLC Paralel

4. Analisa[Kembali]

1. Analisa pengaruh R,L, dan C terhadap sudut fasa!
Jawab: 

Pengaruh L, R, dan C terhadap sudut fase dalam bentuk paragraf per poin:

1. Resistor (R)
Resistor tidak menimbulkan pergeseran fase antara tegangan dan arus. Pada rangkaian resistif murni, tegangan dan arus selalu berubah secara bersamaan (sefasa), sehingga sudut fasenya adalah 0°. Hal ini terjadi karena resistor hanya menghambat aliran arus tanpa menyimpan atau melepaskan energi.

2. Induktor (L)
Induktor menyebabkan tegangan mendahului arus sebesar 90°. Sifat induktor yang menyimpan energi dalam medan magnet membuat arus tertinggal dari tegangan. Dalam rangkaian induktif ideal, perbedaan fase ini tetap konstan pada +90°, artinya tegangan selalu lebih cepat seperempat siklus daripada arus.

3. Kapasitor (C)
Kapasitor menghasilkan pergeseran fase di mana arus mendahului tegangan sebesar 90°. Karena kapasitor menyimpan energi dalam medan listrik, tegangan baru terbentuk setelah arus mengalir. Pada kapasitor ideal, sudut fasenya -90°, menunjukkan bahwa arus lebih maju seperempat siklus dibandingkan tegangan.

2. Analisa Impedansi pada Rangkaian RC seri

Jawab:

Pada rangkaian RC seri, resistor (R) dan kapasitor (C) dialiri arus yang sama, dengan besar arus ditentukan oleh impedansi (Z). Impedansi merupakan gabungan resistansi (R) dan reaktansi kapasitif (Xc), dihitung dengan:

$$\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">Z</span>}<span\; style="font-family:\; times;">=</span>\sqrt{{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">R</span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">2</span>}}<span\; style="font-family:\; times;">+</span>{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">X</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">c</span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">2</span>}}}\text{<span style="font-family: times;">dimana</span>}{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">X</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">c</span>}}<span\; style="font-family:\; times;">=</span>\frac{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">1</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">2</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">\pi </span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">f</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">C</span>}}$$

Semakin besar R atau C, semakin kecil impedansi (Z), sehingga arus lebih besar. Sebaliknya, impedansi besar mengurangi arus. Tegangan pada resistor sefasa dengan arus, sementara pada kapasitor tertinggal 90°. Pada praktikum ini diperoleh nilai impedansi (Z) sebesar 332.31 ohm

3. Analisa Impedansi pada Rangkaian RLC seri
Jawab:

Terdiri dari tiga komponen utama: resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C). Arus yang mengalir pada setiap komponen bernilai sama, dengan besarannya ditentukan oleh impedansi total (Z) rangkaian. Impedansi dihitung menggunakan rumus:

$$\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">Z</span>}<span\; style="font-family:\; times;">=</span>\sqrt{{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">R</span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">2</span>}}<span\; style="font-family:\; times;">+</span><span\; style="font-family:\; times;">(</span>{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">X</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">L</span>}}<span\; style="font-family:\; times;">-</span>{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">X</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">C</span>}}{<span\; style="font-family:\; times;">)</span>}^{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">2</span>}}}$$

di mana:

• $X_L=2\pi fL$ (reaktansi induktif)

• $X_C=1\mathrm{/}(2\pi fC)$ (reaktansi kapasitif)

Karakteristik Penting:

1. Arus: Sama di semua komponen (rangkaian seri)

2. Impedansi:

   • Bergantung pada nilai R, $X_L$, dan $X_C$

   • Semakin besar reaktansi ($X_L$ atau $X_C$), semakin besar impedansi

   • Arus berbanding terbalik dengan impedansi ($I=V\mathrm{/}Z$)

3. Tegangan:

   • R: Sefasa dengan arus

   • L: Mendahului arus 90°

   • C: Tertinggal 90° dari arus

Impedansi (Z) yang diperoleh dari praktikum sebesar 283.2525 ohm

4. Analisa Impedansi pada Rangkaian RLC Paralel

Jawab:

Pada rangkaian RLC paralel (resistor, induktor, dan kapasitor terhubung paralel), tegangan di semua komponen sama, sedangkan arus bervariasi. Impedansi total (Z) bergantung pada reaktansi (Xₗ dan X꜀) dengan hubungan berbanding terbalik:

$$\frac{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">1</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">Z</span>}}<span\; style="font-family:\; times;">=</span>\sqrt{{<span\; style="font-family:\; times;">(</span>\frac{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">1</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">R</span>}}<span\; style="font-family:\; times;">)</span>}^{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">2</span>}}<span\; style="font-family:\; times;">+</span>{<span\; style="font-family:\; times;">(</span>\frac{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">1</span>}}{{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">X</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">L</span>}}}<span\; style="font-family:\; times;">-</span>\frac{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">1</span>}}{{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">X</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">C</span>}}}<span\; style="font-family:\; times;">)</span>}^{\mathrm{<span\; style="font-family:\; times;">2</span>}}}$$

dengan $X_L=2\pi fL$ dan $X_C=\frac{1}{2\pi fC}$.
Semakin besar reaktansi, semakin kecil impedansi, dan sebaliknya. Nilai impedansi(Z) yang diperoleh dalam praktikum ini adalah 0.3773 ohm

5. Download File[Kembali]

Download Video Percobaan RC Seri (disini)
Download Video Percobaan RLC Seri (disini)
Download Video Percobaan RLC Paralel (disini)
Download Video Analisa (disini)
Download File Laporan Akhir (disini)
Download File Tugas Pendahuluan (disini)