LISTRIK
5 Efek Transien Rangkaian RC
I. Tujuan Percobaan
1. Mempelajari proses pengisian dan pelepasan muatan pada kapasitor.
2. Mempelajari efek transien pada rangkaian RC dengan menggunakan multimeter.
3. Menghitung konstanta waktu rangkaian RC.
II. Peralatan
1. Resistor dan kapasitor.
2. Sumber arus searah.
3. Voltmeter
4. Stopwatch.
III. Teori
Apabila sumber arus searah dihubungkan dengan sebuah kapasitor, muatan-muatan dari
sumber dipompakan pada kapasitor. Akibatnya lempeng-lempeng dalam kapasitor, yang semula
netral, membentuk polaritas yang berbeda. Melalui hambatan R yang dirangkai seri dengan
kapasitor, pengisian muatan mengalami hambatan. Oleh karenanya, selain bergantung pada
tegangan sumber, pengisian muatan juga bergantung pada waktu.
Gambar 1
Gambar 1 memperlihatkan rangkaian seri yang dihubungkan dengan sumber DC.
Hubungan potensial saat kapasitor dimuati adalah :
Vo = VR + VC (1)
VR = Ri = dq/dt (2)
VC = q/C (3)
dengan Vo , VR , dan VC menyatakan potensial sumber, potensial pada hambatan dan potensial
pada kapasitor, q adalah muatan yang mengisi kapasitor, i adalah arus yang melewati rangkaian
dan C adalah besar kapasitas dari kapasitor.
Dengan menggunakan persamaan (2) dan (3), persamaan (1) dapat diselesaikan untuk
menentukan potensial kapasitor saat pengisian muatan :
VC = Vo ( 1 - e^(-t/RC) ) (4)
Apabila sumber dilepas dan rangkaian RC dihubung-singkat (seperti pada gambar 2), maka
kapasitor akan melepaskan muatannya. Hubungan potensial pada kondisi ini adalah :
Vo = VR + VC (5)
Persamaan (5) ini dapat diselesaikan menjadi :
VC = VCO e^(-t/RC) (6)
VC menyatakan potensial kapasitor saat pelepasan muatan dan VCO merupakan potensial
kapasitor mula-mula.
Gambar 2
Tambahan Teori :
Rangkain RC ( Resistor – Kapasitor ) adalah suatu rangkain listrik yang memiliki kombinasi komponen resistor dan kapasitor, dimana komponen tersebut biasanya dipasang secara seri atau sejajar. Walaupun sering diumpai rangkaian dengan resistor dan kapasitor yang dipasang berdampingan secara seri, rangkaian ini juga dapat dipasang secara pararel. Pada suatu susunan rangkaian komponen resistor dan kapasitor juga dapat memiliki jumlah banyak atau lebih dari satu. Rangkaian ini biasa disebut R-C Filter atau R-C Network. Karena memiliki resistor maka dalam rangkaian ini terdapat efek resistansi, begitupula pada kapasitor yang menghasilkan kapasitansi. Catatan penting adalah rangkaian ini harus disusun berdasarkan aturan yang benar supaya bisa dijalankan.
Rangkaian RC ( Resistor – Kapasitor ) Circuits digunakan dalam penyaringan sinyal dengan memberikan tahanan atau blok. Tahanan tersebut dihasilkan oleh resistor melalui kemampuan resistansi. Selanjutnya sinyal juga akan disimpan dalam kapasitor melalui efek kapasitansi. Mengingat kembali bahwa resistor adalah komponen yang memungkinkan adanya hambatan untuk menahan aliran arus listrik dan kapasitor yang berfungsi untuk penyimpanan sementara arus listrik yang lewat, maka metod penyaringan sinyal yang tepat telah ditemukan. Jika dikaitkan pada Hukum Kirchoff, maka pada rangkaian ini dengan mengabaikan unsur eksteren kita akan mengetahui bahwa arus yang mengalir pada resistor dan kapasitor memiliki nilai yang sama.
IV. Cara Kerja :
A. Menghitung Konstanta Waktu Rangkaian RC dengan Voltmeter.
1. Menyusun rangkaian seperti gambar 3, saklar muka-mula pada kondisi 1. Atur tegangan
sumber 10 Volt. Perhatikan polaritas kapasitor.
Gambar 3
2. Memindahkan saklar keposisi 2 dan catat VC setiap 40 detik sebanyak 15 data.
3. Memindahkan saklar ke kondisi 1, dan catat VC setiap 40 detik sebanyak 15 data.
4. Mengulangi untuk harga R dan C yang lain.
5 Efek Transien Rangkaian RC
I. Tujuan Percobaan
1. Mempelajari proses pengisian dan pelepasan muatan pada kapasitor.
2. Mempelajari efek transien pada rangkaian RC dengan menggunakan multimeter.
3. Menghitung konstanta waktu rangkaian RC.
II. Peralatan
1. Resistor dan kapasitor.
2. Sumber arus searah.
3. Voltmeter
4. Stopwatch.
III. Teori
Apabila sumber arus searah dihubungkan dengan sebuah kapasitor, muatan-muatan dari
sumber dipompakan pada kapasitor. Akibatnya lempeng-lempeng dalam kapasitor, yang semula
netral, membentuk polaritas yang berbeda. Melalui hambatan R yang dirangkai seri dengan
kapasitor, pengisian muatan mengalami hambatan. Oleh karenanya, selain bergantung pada
tegangan sumber, pengisian muatan juga bergantung pada waktu.
Gambar 1
Gambar 1 memperlihatkan rangkaian seri yang dihubungkan dengan sumber DC.
Hubungan potensial saat kapasitor dimuati adalah :
Vo = VR + VC (1)
VR = Ri = dq/dt (2)
VC = q/C (3)
dengan Vo , VR , dan VC menyatakan potensial sumber, potensial pada hambatan dan potensial
pada kapasitor, q adalah muatan yang mengisi kapasitor, i adalah arus yang melewati rangkaian
dan C adalah besar kapasitas dari kapasitor.
Dengan menggunakan persamaan (2) dan (3), persamaan (1) dapat diselesaikan untuk
menentukan potensial kapasitor saat pengisian muatan :
VC = Vo ( 1 - e^(-t/RC) ) (4)
Apabila sumber dilepas dan rangkaian RC dihubung-singkat (seperti pada gambar 2), maka
kapasitor akan melepaskan muatannya. Hubungan potensial pada kondisi ini adalah :
Vo = VR + VC (5)
Persamaan (5) ini dapat diselesaikan menjadi :
VC = VCO e^(-t/RC) (6)
VC menyatakan potensial kapasitor saat pelepasan muatan dan VCO merupakan potensial
kapasitor mula-mula.
Gambar 2
Tambahan Teori :
Rangkain RC ( Resistor – Kapasitor ) adalah suatu rangkain listrik yang memiliki kombinasi komponen resistor dan kapasitor, dimana komponen tersebut biasanya dipasang secara seri atau sejajar. Walaupun sering diumpai rangkaian dengan resistor dan kapasitor yang dipasang berdampingan secara seri, rangkaian ini juga dapat dipasang secara pararel. Pada suatu susunan rangkaian komponen resistor dan kapasitor juga dapat memiliki jumlah banyak atau lebih dari satu. Rangkaian ini biasa disebut R-C Filter atau R-C Network. Karena memiliki resistor maka dalam rangkaian ini terdapat efek resistansi, begitupula pada kapasitor yang menghasilkan kapasitansi. Catatan penting adalah rangkaian ini harus disusun berdasarkan aturan yang benar supaya bisa dijalankan.
Rangkaian RC ( Resistor – Kapasitor ) Circuits digunakan dalam penyaringan sinyal dengan memberikan tahanan atau blok. Tahanan tersebut dihasilkan oleh resistor melalui kemampuan resistansi. Selanjutnya sinyal juga akan disimpan dalam kapasitor melalui efek kapasitansi. Mengingat kembali bahwa resistor adalah komponen yang memungkinkan adanya hambatan untuk menahan aliran arus listrik dan kapasitor yang berfungsi untuk penyimpanan sementara arus listrik yang lewat, maka metod penyaringan sinyal yang tepat telah ditemukan. Jika dikaitkan pada Hukum Kirchoff, maka pada rangkaian ini dengan mengabaikan unsur eksteren kita akan mengetahui bahwa arus yang mengalir pada resistor dan kapasitor memiliki nilai yang sama.
IV. Cara Kerja :
A. Menghitung Konstanta Waktu Rangkaian RC dengan Voltmeter.
1. Menyusun rangkaian seperti gambar 3, saklar muka-mula pada kondisi 1. Atur tegangan
sumber 10 Volt. Perhatikan polaritas kapasitor.
Gambar 3
2. Memindahkan saklar keposisi 2 dan catat VC setiap 40 detik sebanyak 15 data.
3. Memindahkan saklar ke kondisi 1, dan catat VC setiap 40 detik sebanyak 15 data.
4. Mengulangi untuk harga R dan C yang lain.
Komentar
Posting Komentar