ARUS BOLAK – BALIK

ARUS BOLAK – BALIK

MODUL 6

 :

Nama : ROCHIMI

 NIM : 011.11.015

Kelompok H

  

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PENGOLAHAN SAWIT

INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG

2011

Nama : ROCHIMI

NIM : 011.11.015

Kelompok : H

Email : rochimi_cy@yahoo.com

A.     Tujuan Percobaan
1. Menentukan besaran – besaran dalam arus bolak balik
2. Mengukur besaran dalam arus bolak balik
3. Melakukan percobaan resonansi dalam arus bolak balik

B.     Alat – alat yang digunakan
1. Sumber asrus searah dan arus bolak balik
2. 1 buah bangku hambatan (100 Ὠ)
3. 1 buah bangku kapasitor
4. 1 buah LCR meter
5. 1 buah kumparan (induktor)

C.     Dasar Teori
Arus bolak-balik (AC/alternating current) adalah arus listrik dimana besarnya dan arahnya arus berubah-ubah secara bolak-balik. Berbeda dengan arus searah dimana arah arus yang mengalir tidak berubah-ubah dengan waktu. Bentuk gelombang dari listrik arus bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida, karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang paling efisien. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik yang lain, bentuk gelombang lain pun dapat digunakan, misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave) atau bentuk gelombang segi empat (square wave).

                                        i(t) = I_m cos (

dan dapat kita ketahui bahwa arus didefinisikan perubahan muatan listrik persatuan waktu. Dapat ditulis :

                                        i(t) =  

Harga efektif arus bolak –alik adalah kuat arus bolak-balik yang dianggap

setara dengan arus searah yang menghasilkan jumlah kalor yang sama ketika melewati suatu

 penghantar dalam waktu yang sama.

                           

                            I_ef =           atau      V_ef =

dimana :

I_ef  = Arus efektif

I_max = Arus maksimal

V_ef  = Tegangan efektif

V_max = Tegangan maksimal

Rangkaian R (hambatan)

 

       A                                            B

                             R

              i                  ∞

                              

                                              dimana :

v = v_max sin ωt

i = i_max sin ωt

v = iR

Rangkaian L (induktor)

 

     A                                                        B

                           XL

             i                   ∞

 

        dimana :

XL = ω L

ω = 2Лf

ω = frekuensi angular (rad/s)

f  = frekuensi linier (Hz)

L = Induktor (Henry)

v = v_max sin ωt

i = i_max sin (ωt - 1/2.Л)

Rangkaian C (kapasitor)

 

         A                                            B

                                XC

                i                   ∞

                                                           

v = v_mak sin ωt

i = i_mak sin (ωt+1/2.Л)

XC =

 = 2Лf

dimana :

 = frekuensi angular (rad/s)

f  = frekuensi linier (Hz)

C = Kapasitas kapasitor (F)

V = i.XC

Rangkaian Seri R – L

                                                                                                               XL

        A                                      ●                                          C                                           Z

                                 R             B                 XL

                 i                                ∞                                                                  

                                                                                R

                                        v = v_mak sin

V = i Z

V =

Z =

Rangkaian Seri R – XC

                                                                                                                                       R

         A                                        B                                        C                   

                                 R                                 XC

                 i                                ∞                                                                                       Z

                                                                                                                XC

                                        v = v_mak sin

V = i. Z

V =

Z =

Rangkaian Seri R – XL – XC                                                                XL – XC

 

           A                                   B                  C                      D                                           Z

                                 R                       XL                 XC

                                                                                                                          

                    i                           ∞                                                                                          

                                                                                                                                           R

V = i. Z                                                                                                 XC

Z =

Z = )

Frekuensi Resonansi

Frekuensi Resonansi adalah frekuensi yang terjadi dalam keadaan XC=XL

Persamaan frekuensi Resonansi:

                                                   f =

D.     Langkah kerja
1. Siapkan alat – alat yang akan digunakan dalam percobaan
2. Buatlah rangkaian listrik sesuai dengan yang diinstruksikan oleh assisten atau modul
3. Berikan nilai R = 100 Ὠ dan pasang sumber tegangan AC mula mula pada tegangan dan                   frekuensi yang dipilih
4. Catat semua komponen yang digunakan dan ukur tegangan dan arus setiap kali melakukan pengamatan.
5. Setelah itu ubah setiap nilai C dari bangku kapasitor yang sudah tersedia untuk semua harga             yang ada pada kapasitor tersebut (4 harga C yang berbeda = C₁, C₂, C₃, C₄)
6. Catat semua nilai arus setiap kali melakukan percobaan
7. Ulangi percobaan diatas dari point 1 – 6 dengan mengubah nilai frekuensi dan tegangan sumber AC masing – masing V₂ = 6, V₃ = 8 dan V₄ = 10.

E.     Hasil Percobaan
Tabel hasil percobaan

No	Tegangan Masuk (Volt)	VR (Volt)	VL (Volt)	Vc (Volt)				C (F)
				Perc. 1	Perc. 2	Perc. 3	Perc. 4
1
2
3
4

F. Analisis Data
       Arus Boalk balik AC merupakan arus listrik yang berubah – ubah besar dan arahnya.

Berdasarkan dari hasil percobaan yang telah dilakukan kami menggunakan alat alat seperti 1 buah bangku hambatan (100 Ὠ), 1 buah bangku kapasitor ayng mempunyai 4 nilai kapasitor yang berbeda, 1 bauh LCR meter dan 1 buah kumparan (induktor) dan sumber arus searah dan bolak balik.

Pada proses pengambilan data, langkah pertama yang kami lakukan adalah memasang semua komponen – komponen alat yang digunakan sampai membentuk sebuah rangkaian RLC. Dimana dalam membuat rangkaian tersebut semuanya harus terpasang dengan benar agar dalam melakukan percobaan semuanya dapat berjalan dengan baik dan hasil yang dicapai dapat maksimal. Sumber tegangan yang pertama kali kami lakukan adalah sebesar 4,1 Volt. Setelah menetapkan sumber tegangan sebesar 4,1 Volt, langkah selanjutnya adalah mengukur besar arus listrik yang ada pada hambatan (V_R), besar arus listrik pada induktor (V_L) dan besar arus listrik pada kapasitor (V_C). Masing – masing hasil dari pengamatan setiap pengukuran dicatat dalm tabel hasil data.

Proses selanjutnya adalah mengulangi kembali langkah demi langkah seperti diatas dengan menggunakan sumber arus listrik AC sebesar 6,1 Volt, 8,5 Volt dan 11.1 Volt.

Dari analisa data yang kami lakukan untuk mendapatkan besar arus listrik setiap komponen didapatkan hasil :

Untuk sumber tegangan sebesar 4,1 Volt hambatannya adalah sebesar 1200 Ὠ

V_R =

V_L =

V_C =

Untuk sumber tegangan sebesar 6,1 Volt hambatannya adalah sebesar 1200 Ὠ

V_R =

V_L =

V_C =

Untuk sumber tegangan sebesar 8,5 Volt hambatannya adalah sebesar 100 Ὠ

V_R =

V_L =

V_C =

Untuk sumber tegangan sebesar 11,1 Volt hambatannya adalah sebesar 100 Ὠ

V_R =

V_L =

V_C =

 Dari percobaan yang kami lakukan besar tegangan disetiap komponen berubah – ubah dikarenakan adanya hambatan di setiap komponen, sehingga mempengaruhi besarnya arus listrik yang mengalir. Semakin banyak hambatan yang dilalui oleh arus listrik maka semakin kecil pula arus listrik yang sampai pada komponen terakhir.

Ternyata dari hasil percobaan yang kami lakukan, besarnya hambatan resistor sangat mempengaruhi atau hal utama yang mempengaruhi arus listrik yang mengalir dalam setiap komponen. Semakin besar hambatan resistor yang menghambat arus listrik maka arus listrik akan habis atau berkurang banyak pada komponen resistor tersebut.

G. Kesimpulan