Abstrak
Telah
dilakukan praktikum tentang Resonansi R-L-C. Praktikum ini bertujuan untuk menyelidiki pengaruh perubahan frekuensi
sumber terhadap karakteristik ragkaian R-L-C, menginterpretasi kurva respon
rangkaian R-L-C seri serta menentukan frekuensi resonansi dan faktor kualitas
rangkaian R-L-C seri dan parallel. Pengumpulan data dilakukan dengan mengganti
besar resistansi resistor dimulai dari 15 W, 56 W, dan 100 W yang di hubungkan dengan AFG (Audio Function
Generator) dan di rangkai di atas papan rangkaian serta mengukur tegangan dengan
menggunakan multimeter AC. Hal ini dlakukan untuk memperoleh frekuensi maksimun
(frekuensi resonansi) dari setiap
resistansi resistor yang dapat dilihat setelah di plot pada kurva dan dari
kurva itulah faktor kualitas dapat ditentukan. Berdasarkan hasil analisis data
disimpulkan bahwa Perubahan frekuensi tentunya mempengaruhi kuat arus
listrik dan tegangannya. Semakin besar frekuensi sumber maka kuat arus dan
tegangan dalam rangkaian RLC akan semaikn besar hingga mencapai nilai Imaks dan
pada saat itu terjadi frekuensi resonansi dan arus atau tegangan kembali ke
titik minimumnya. Kurva respon
frekuensi rangkaian RLC seri untuk R1, R2, dan R3 menunjukkan
bahwa Q1>Q2>Q3 dimanaR3>R2>R1.
Seingga dapat disimpulkan bahwa semakin besar hambatan maka nilai Q akan
semakin kecil. Frekuensi resonansi
dan faktor kulitas dari rangkaian RLC
dapat di tentkan berdasarkan rumus dan berdasarkan anlisis grafiknya.
Kata kunci : Resonansi R-L-C, Frekuensi
resonansi, resistansi resistor, dan faktor kualitas.
A.
Metode Dasar
B. Identifikasi Variabel
C. Definisi Variabel
D. Alat dan bahan
G. Pembahasan
H. Kesimpulan
B. Identifikasi Variabel
C. Definisi Variabel
D. Alat dan bahan
G. Pembahasan
H. Kesimpulan
Rangkaian R –
L – C adalah suatu rangkaian listrik yang terdiri atas komponen resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C)
yang disusun secara seri atau paralel. Konfigurasi ini membentuk suatu sistem osilator harmonik. Rangkaian R – L – C
sering disebut rangkaian penala (tuner)
dan rangkaian resonansi.
Rangkaian R –
L – C banyak digunakan dalam
perangkat-perangkat osilator harmonik dan pesawat radio penerima. Rangkaian R –
L – C berfungsi untuk memilih suatu rentang frekuensi yang cukup sempit dari
spektrum total gelombang radio yang sangat lebar.
(Dasar, 2013)
Tinjau sebuah sebuah
rangkaian yang terdiri atas hambatan R,
induktansi L dan kapasitor C yang terhubung secara seri dan dihubungkan
dengan sebuah sumber tegangan
yang berubah terhadap waktu vs
(t) seperti pada Gambar 3.7.
a. Variabel Manipulasi : Frekuensi sumber yang satuannya (Hz)
b. Variabel Respon : Tegangan satuannya (V) dan kuat arus listrik satuaanya
(A).
c. Variabel Kontrol : Resistansi Resistor (R1, R2
dan R3) satuannya Ohm(W), kapasitansi kapasitor satuannya
(F) dan induktansi induktor satuannya (H).
d.
a. Variabel manipulasi
Frekuensi sumber merupakan frekuensi
yang berasal dari AFG dan terbaca pada kotak frekuensinya dimana satuanyaa
adalah Hz
b. Variabel Respon
· Tegangan merupakan besarnya tegangan yang bersal dari
rangkaian yang diukur dengan menggunakan multimeter yang dirangkai parallel
dengan resistornya dalam satuan mV.
· Kuat arus listrik merupakan besarnya
kuat arus yang mengalir pada rangkaian dan nilainya diperoleh dari nilai
tegangan yang terukur pada multimeter dibagi dengan nilai resistansi resistor
yang digunakan dan dalam satuan mA.
c. Variabel Kontrol
· Resistansi Resistor (R1, R2
dan R3) merupakan kemampun resistor alam menghambat muatan dengan
niali 15W, 56W,
dan 100W.
· kapasitansi kapasitor merupakan
kemampuan kapasitor dalam menyimpan muatan pada rangkaian dalam satuan F
· induktansi induktor merupakan
kemampuan induktor untuk menimbulkan medan magnet akibat muatan listrik yang
mengalir pada induktor.
1.
Audio
Function
Generator (AFG) 1
buah
2.
Multimeter AC 1 buah
3.
LCR Meter 1 buah
4.
Papan Rangkaian, 1 buah
5.
Resistor 1 buah
6.
Kapasitor 1 buah
7.
Induktor 1 buah
8.
Kabel Penghubung 6
buah
b. Menghubungkan vi rangkaian dengan output Audio Function Generator (AFG) pada gelombang sinus dengan
amplitudo 5 Vrms (mengukur
secara langsung dengan menggunakan digital AC voltmeter).
c. Menghubungkan digital AC voltmeter pada
keluaran rangkaian (titik a dan b).
d. Untuk mengamati perubahan arus I (= VR/R) sebagai fungsi frekuensi dan pada
frekuensi berapa terjadi keadaan resonansi, yaitu nilai arus (atau tegangan
pada R) menjadi maksimum, menaikkan
frekuensi AFG dengan cepat sambil mengamati besar tegangan pada digital AC
voltmeter, setelah itu menurunkan kembali ke frekuensi 100 Hz.
Perlu diingat bahwa
: Pada keadaan resonansi untuk RLC seri, impedansi rangkaian menjadi minimum
atau arus menjadi maksimum. Namun dalam praktek, lebih mudah mengukur tegangan
pada rangkaian daripada mengukur arus. Amperemeter
AC yang peka sukar diperoleh apalagi yang mampu bekerja pada frekuensi
tinggi.
e. Menaikkan
frekuensi AFG dengan interval 300 Hz dan mencatat besar tegangan pada R untuk setiap interval tersebut hingga
Anda memperoleh nilai tegangan yang kurang lebih sama pada saat frekuensi mula-mula.
f. Mencatat
pada tabel pengamatan!
Kegiatan
yang dilakukan pada praktikum resonansi RLC ini adalah menyelidiki pengaruh
perubahan frekuensi sumber terhadap tegangan dan kuat arus listrik.
Pada kegiatan ini susunan R, L dan C
itu di rangkai seri. Adapun variabel manipulasinya adalah frekuensi sumber
sedang variabel responnya yaitu tegangan dan kuat arus listrik. Sedang alat
ukur yang digunakan untuk mebaca tegangannya yaitu multimeter AC.
Menurut teori, keadaan resonansi
terjadi apabila nilai xL=xC,sehingga akan diperoleh
tegangan atau arus maksimum pada harga frekuensi :
fo=
Selain
itu, faktor kualitas dapat di tentukan
dengan cara Q=
. Dimana dari persamaan disamping
dilihat bahwa semakin besar nilai Q maka R kecil karena Q dan R berbanding
terbalik.
Pada
kegiatan ini, kita mengambil data sebanyak tiga kali dengan hambatan yang
berbeda yakni R=15W,
R=56W,
R=100W.
Pada
ketiga jenis hambatan tersebut, diperoleh frekuensi resonansi menurut teori
sebesar 17921 Hz, sedang nilai Q untuk R1= 26.95, nilai Q untuk R2=7.22 dan
nilai Q untuk R3=4.04. Serta pada kegiatan ini kita pula memeroleh nilai lebar
pita untuk R1,R2,R3 masing-masing 665 Hz, 24782 Hz dan 4436 Hz.
Data
yang diperoleh dari praktikum dapat dilihat dari grafik hubungan antara
perubahan frekuensi terhadap kuat arus listrik. Dari ketiga grafik diatas untuk
masing-masing R1, R2, dan R3 diperoleh nilai frekuensi pada saat terjadi
Imaks itu nilainya 15700 Hz, 15400 Hz
dan 15100 Hz dan apabila telah mencapai Imaks maka arusnya akan kembali ke
keadaan minimum. Sedang nilai Q untuk masing-masing R1,R2, dan R3 itu sama
dengan 14.27, 5,26, dan 3,87. Nilai frekuensi dan Q yang didapat secara teori
memiliki perbedaan dengan yang diperoleh pada saat praktikum dan perbedaannya
dapat dilihat dari %diff nya. Hal ini dapat terjadi karena praktikan kurang
teliti pada saat pengambilan data serta ada pula sumbangsi dari kesalahan alat.
Berdasarkan
hasil percobaan, dapat diketahui bahwa frekuensi resonansi diperoleh pada saat
terjadinya Imaks dan Q itu akan bernilai semakin besar jika nilai R bernilai
kecil. Hal ni sudah sesuai dengan apa yang dikatakan teori.
1.
Perubahan frekuensi tentunya
mempengaruhi kuat arus listrik dan tegangannya. Semakin besar frekuensi sumber
maka kuat arus dan tegangan dalam rangkaian RLC akan semaikn besar hingga
mencapai nilai Imaks dan pada saat itu terjadi frekuensi resonansi dan arus
atau tegangan kembali ke titik minimumnya.
2. Kurva
respon frekuensi rangkaian RLC seri untuk R1, R2, dan R3
menunjukkan bahwa Q1>Q2>Q3 dimanaR3>R2>R1.
Seingga dapat disimpulkan bahwa semakin besar hambatan maka nilai Q akan
semakin kecil.
3.
Frekuensi resonansi dan faktor
kulitas dari rangkaian RLC dapat di
tentkan berdasarkan rumus dan berdasarkan anlisis grafiknya.
Daftar Pustaka
Bakri, A. H., Martawijaya, M. A., & Saleh, M.
(2008). Dasar-Dasar Elektronika Buku 1. Makassar: Universitas Negeri
Makassar.
Dasar, T. E. (2013). Penuntun Praktikum Elektronika
Dasar. Makassar: Laboratorium Unit Elektronika dan Instrumentasi.
Purwadi, B., & Abdulrahman, F. (n.d.). Elektronika
1. Jakarta: Proyek Pendidikan Tenaga Akademik.
Sutrisno. (1986). Elektronika Teori dan
Aplikasinya. Bandung: ITB.
Untuk mendapatkan versi lengkapnya, silahkan unduh/download DISINI
Untuk mendapatkan versi lengkapnya, silahkan unduh/download DISINI