LAPORAN PRAKTIKUM Pengisian dan Pengosongan Kapasitor PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM III Pengisian dan Pengosongan Kapasitor Dosen Pengampu : Dr. Siscka Elvyanti, S.Pd., M.T Asisten dosen : Tari Pramanik Disusun oleh: Aisyah Sekar Ayu Dzikron (1908667) DEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM III Pengisian dan Pengosongan Kapasitor Dosen Pengampu : Dr. Siscka Elvyanti, S.Pd., M.T Asisten dosen : Tari Pramanik Disusun oleh: Aisyah Sekar Ayu Dzikron (1908667)

DEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2020

3.1. Tujuan Praktikum 1.1. Pengukur teganan kapasitor pada saat diisi dan dikosongkan 1.2. Menghitung nilai RC secara eksperimen dan membandingkan hasilnya dengan RC yang sebenarnya. 3.2. 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 ditengahtengahnya disisipkan lempengan isolator yang disebut dielektrika. Apabila sebuah kapasitor dihubungkan dengan sumber arus searah maka dalam beberapa saat aka nada 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 : 𝑞 V = ...............................................(1) 𝑐

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.

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 = I.R

V=

𝑑𝑞 𝑑𝑡

. R ..................................................... (2)

Dengan menghubungkan persamaan 1 dan 2 maka diperoleh : 𝑞 𝑑𝑞 = .R 𝑐

a

𝑑𝑞 𝑑𝑡

𝑑𝑡

1

= 𝑅.𝐶 . 𝑞 ...............................................(3)

Penyelesaian untuk persamaan 3 adalah : 𝑡

q = qc . e 𝑟 Dengan membagi kedua ruas dengan C maka akan didapat 𝑡

V = Vc . e 𝑟 .................................................(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 : 𝑡

V = Vc ( 1 - e 𝑟 ) .................................................(4)

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.

3.3. Prosedur Percobaan Alat dan bahan yang dibutuhkan adalah : 1. Sebuah kapasitor dengan kapasitas 2200 mikroFarad 16 V. 2. Sebuah voltmeter digital 3. Sebuah Stopwatch 4. Sebuah sumber arus DC 12 . 5. Sebuah resistor 30 kOhm, 1 Watt.

Buatlah rangkaian sederhana untuk percobaan ini seperti pada gambar berikut ini.

•

Aktifkan sumber arus bersamaan dengan mengaktifkan Stopwatch.

• • •

Kemudian isi tabel berikut ini. Lanjutkan praktikum dengan proses pengosongan kapasitor. Setelah kapasitor tersisi penuh ditandai dengan tidak ada lagi kenaikan tegangan kapasitor, reset stopwatch. Matikan sumber arus, bersamaan dengan mengaktifkan kembali stopwatch. Lakukan pengukuran hingga muatan listrik di dalam kapasitor habis keluar.

• •

Tabel 1. hasil pengujian pengisian dan pengosongan kapasitor Waktu (s) 5

Tegangan (V) Saat Pengisian

Tegangan (V) Saat Pengosongan

0,68 V

9,12 V

1,55 V

8,58 V

10

15

2,17 V

7,98 V

2,75 V

7,51 V

3,83 V

6,59 V

4,79 V

5,81 V

5,62 V

5,09 V

20

30

40

50

60

6,33 V

4,47 V

6,93 V

3,92 V

7,47 V

3,61 V

7,94 V

3,03 V

8,35 Vs

2,70 V

70

80

90

100

120

9,01 V

2,06 V

9,27 V

1,82 V

9,52 V

1,60 V

9,73 V

1,40 V

130

140

150

3.4. Pertanyaan 1. Dari hasil pengujian pada tabel pengisian dan pengosongan kapasitor, buatlah kurva antara V terhadap t untuk kedua hasil pengujian

3.5. Kesimpulan Buatlah kesimpulan dari percobaan ini. Kapasitor atau dapat disebut juga kondensator merupakan komponen yang berfungsi menyimpan suatu muatan listrik yang ditandai dengan adanya kenaikan beda potensial pada saat pengisian. Kapasitor dapat dilewati baik oleh arus searahmaupun bolak-balik. Namun, pada rangkaian arus searah pada proses pengisian belum terisi sepenuhnya. Kenaikan dan Penurunan beda potensial kapasitor berbanding lurus dengan kenaikan dan penurunan kurva eksponensial. Kami meyadari adanya kurang tepatan hasil yang didapatkan disebabkan oleh ketidaktelitian pengamat,kesalahan pada perhitungan ataupun penulisan , alat/komponen yang kurang memadai dan faktor lain yang tidak kami ketahui, dan menjadi pelajaran untuk praktikum selanjutnya....