DAFTAR ISI

DAFTAR ISI............................................................................................................1

BAB I. PENDAHULUAN.......................................................................................2

1.1. Latar Belakang......................................................................................2

1.2. Tujuan Praktikum..................................................................................3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA............................................................................3

BAB III. METODOLOGI........................................................................................8

3.1. Alat dan Bahan.....................................................................................

3.2. Prosedur Praktikum..............................................................................

BAB IV. HASIL PRAKTIKUM.............................................................................

BAB V. PEMBAHASAN........................................................................................

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN................................................................

DAFTAR PUSTAKA..............................................................................................

LAMPIRAN.............................................................................................................

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Umumnya hasil pengisian muatan pada kapasitor ditunjukan suatu

rangkaian RC seri yang diberi tegangan DC. Dalam keadaan awal saklar

dalam keadaan terbuka. Jika saklar S ditutup, arus yang melalui rangkaian t

(detik). Tegangan pada kapasitor naik secara eksponensial saat saklar S

ditutup. Kecepatan pengisian muatan oleh tetapan waktu.

Untuk pengosongan muatan pada kapasitor ditunjukan suatu

rangkaian dengan kondisi awal kapasitor sudah terisi muatan. Rangkaian

pengosongan tidak memerlukan catu daya. Jika saklar ditutup, tegangan

kapasitor menurun secara eksponensial sesuai dengan Fo adalah tegangan

mula-mula pada kapasitor. Kecepatan pengosongan muatan pada kapasitor

bergantung pada tetapan waktu RC seperti halnya pengisian kapassitor.

1.2. Tujuan dari paraktikum muatan pada kapasitor adalah

1. Mahasiswa dapat memahami karakteristik pengisian muatan pada

kapasitor.

2. Mahasiswa dapat memahami karakteristik pengosongan muatan pada

kapasitor.

3. Mahasiswa dapat memahami pengertian tetapan waktu pada kapasitor.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengisian dan Pengosongan Muatan pada Kapasitor

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. 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 - )…(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 (6)

VC menyatakan potensial kapasitor saat pelepasan muatan dan VCO merupakan

potensial kapasitor mula-mula.

Gambar 2. Sumber dilepas dan rangkaian RC dihubung-singkat.

http://fisika.lab.gunadarma.ac.id/2010/02/L5.-EFEK-TRANSIEN-RANGKAIAN-RC.pdf.

B. Breadboard

Breadboard adalah suatu perangkat yang seringkali digunakan untuk

melakukan implementasi suatu rancangan rangkaian elektronik secara tidak

disolder (solderless) (Gambar 3). Implementasi rancangan yang demikian

bertujuan untuk menguji‐coba rancangan tersebut yang biasanya melibatkan

pasang‐bongkar komponen. Bentuk implementasi lainnya adalah implementasi

dengan melakukan penyolderan komponen yang dikerjakan pada PCB (Printed

Circuit Board).

Breadboard memiliki lubang‐lubang tempat terpasangnya kaki‐kaki

komponen dan kawat kabel. Lubang‐lubang tersebut adalah sesungguhnya soket‐

soket dari bahan logam (konduktor) yang tersusun sedemikian sehingga ada

bagian lubang‐lubang yang terhubung secara horizontal dan ada yang terhubung

secara vertikal.

Ada empat bagian penting yang harus diperhatikan sebelum menggunakan

breadboard :

a. Pada bagian ini lubang‐lubang breadboard saling terhubung secara vertikal.

Tiap set lubang pada bagian ini terdiri dari lima lubang yang saling terhubung.

b. Pada bagian ini lubang‐lubang breadboard saling terhubung secara horizontal.

Tiap set lubang pada bagian ini terdiri dari 25 lubang yang saling terhubung.

Perhatikan bahwa pada tiap set lubang tersebut terdapat jarak pemisah antar

lubang yang lebih besar setiap lima lubang.

c. Bagian ini adalah pemisah yang menyatakan bahwa bagian lubang‐lubang

breadboard yang saling terhubung secara vertikal di sebelah atas tidak

terhubung dengan bagian lubang‐lubang breadboard di sebelah bawah.

d. Bagian ini adalah pemisah yang menyatakan bahwa bagian lubang‐lubang

breadboard yang saling terhubung secara horizontal di sebelah kiri tidak

terhubung dengan bagian lubang‐lubang breadboard di sebelah kanan. Pada

banyak jenis breadboard, pemisah ini ditandai dengan jarak pemisah yang lebih

besar daripada jarak pemisah antar set lubang pada bagian b.

Gambar 3. Breadboard.

Breadboard dapat bekerja dengan baik untuk rangkaian ber‐frekuensi

rendah. Pada frekuensi tinggi, kapasitansi besar antara set lubang yang

bersebelahan akan saling berinterferensi.

http://labdasar.ee.itb.ac.id/lab/EL2195/0910/modulpraktikum/APENDIK-SISDIG.pdf.

C. Kabel Penghubung

Kabel yang digunakan untuk membuat rangkaian pada breadboard adalah

kabel dengan isi kawat tunggal (biasanya) berdiameter 22 atau 24 AWG. Untuk

menghasilkan pemasangkan yang baik pada breadboard, kupas kedua ujung kabel

sehingga diperoleh panjang kawat (yang sudah terkupas) sekitar 12 mm.

Kemudian pastikan seluruh bagian kawat yang sudah terkupas tadi masuk ke

dalam lubang breadboard.

Biasakan memasang kabel pada breadboard dengan rapih sejak awal. Hal

ini akan mempermudah penelusuran sebab terjadinya kesalahan akibat salah

pasang kabel, misalnya. Berikut ini adalah berbagai petunjuk penting lainnnya

yang harus diperhatikan dalam membuat rangkaian pada breadboard :

a. Pastikan Power Supply dalam keadaan mati atau tidak terpasang para

breadboard ketika merangkai komponen dan kabel pada breadboard

b. Pahami (jika belum ada, buat) terlebih dahulu skema rangkaian elektronik

yang akan diimplementasikan pada breadboard. Dengan demikian,

kemungkinan terjadinya kesalahan akan lebih kecil.

c. Tandai setiap kabel atau komponen yang telah terpasang dengan benar,

misalnya dengan spidol.

d. Gunakan kabel sependek mungkin. Kabel yang terlalu panjang berpotensi

membuat rangkaian pada breadboard menjadi tidak rapih. Selain itu, kabel

yang terpasang terlalu panjang dan berantakan dapat menghasilkan

interferensi berupa sifat kapasitif, induktif dan elektromanetik yang tidak

diharapkan.

e. Usahakan kabel dipasang pada breadboard dengan rapih dan, jika

memungkinkan, tubuh kabelnya mendatar pada breadboard.

f. Rangkai komponen (hubungkan suatu komponen dengan komponen‐

komponen lainnya) secara langsung tanpa menggunakan tambahan kabel jika

itu memungkinkan.

g. Usahakan tidak menumpuk komponen atau kabel (komponen/ kabel yang

akan dipasang tidak melangkahi komponen/ kabel lain yang telah terpasang).

Hal ini akan menyulitkan pengecekan rangkain yang telah diimplementasikan

pada breadboard. Selain itu, akan menyulitkan bongkar‐pasang komponen

ketika diperlukan.

h. Usahakan menggunakan warna kabel berbeda untuk membuat koneksi yang

berbeda. Misalnya mengunakan kabel warna merah untuk koneksi ke Power

Supply dan menggunakan kabel warna hitam untuk koneksi ke ground.

http://labdasar.ee.itb.ac.id/lab/EL2195/0910/modulpraktikum/APENDIK-

SISDIG.pdf.

D. Catu Daya

Catu daya merupakan suatu Rangkaian yang paling penting bagi sistem

elektronika. Ada dua sumber catu daya yaitu sumber AC dan sumber DC. Sumber

AC yaitu sumber tegangan bolak - balik, sedangkan sumber tegangan DC

merupakan sumber tegangan searah. Bila dilihat dengan osiloskop seperti berikut.

(a) Tegangan AC

(b) Tegangan DC

Gambar 4. Sumber Tegangan.

Bila diamati sumber AC tegangan berayun sewaktu-waktu pada kutub

positif dan sewaktu-waktu pada kutub negatif, sedangkan sumber AC selalu pada

satu kutub saja, positif saja atau negatif saja. Dari sumber AC dapat disearahkan

menjadi sumber DC dengan menggunakan rangkaian penyearah yang di bentuk

dari dioda. Ada tiga macam rangkaian penyearah dasar yaitu penyearah setengah

gelombang, gelombang penuh dan sistem jembatan.

http://duniaelektronika.blogspot.com/2007/09/catu-daya.html.

BAB III

METODOLOGI

1.1 Alat dan Bahan

Alat :

1. Stopwatch

2. Multimeter digital

3. Breadboard

4. Kabel Penghubung

Bahan :

1. Catu daya DC : 0-20 volt

2. Resistor 100 KΩ dan kapasitor 470 µF

3. Resistor 100 KΩ dan kapasitor 1000 µF

4. Resistor 100 KΩ dan kapasitor yang tidak diketahui nilainya

1.2 Prosedur

Praktikum kali ini praktikan melakukan 2 hal pada kapasitor, yaitu :

A. Pengisian Muatan pada Kapasitor

1. Menyusun rangkaian seperti pada gambar 1, dengan memakai pasangan

komponen RC 100 KΩ dan kapasitor 470 µF.

2. Menyiapkan catu daya agar keluarannya 6 volt.

3. Menyiapkan multimeter dan stopwatch.

4. Sebelum percobaan dimulai saklar dalam keadaan lepas dan kapasitor

dalam keadaan tidak ada muatan. Untuk menghilangkan muatan listrik

yang yang tersisa dapat dengan cara menghubung singkat kanan kaki-

kaki kapasitor.

5. Secara bersamaan saklar dipasang, hidupkan stopwatch. Catat waktu

untuk setiap volt yang ditunjukan pada tabel.

6. Ulangi langkah 1 sampai 5 untuk RC yang lain.

B. Pengosongan Muatan pada Kapasitor

1. Untuk memudahkan pelaksanaan percobaan pengosongan muatan

sebaiknya setelah dilakuakn pengambilan data pengisian muatan

langsung dilanjutkan dengan percobaan pengosongan muatan dengan

pengubahan sedikit rangkaian.

2. Menyiapkan multimeter dan stopwatch.

3. Memasang saklar secara bersamaan dengan hidupkan stopwatch.

4. Mengulangi percobaan untuk semua RC.

5. Mencatat waktu yang ditunjukan untuk tiap nilai tegangan sesuai

dengan tabel.

BAB IV

HASIL PRAKTIKUM

4.1. Pengisian dan Pengosongan Nilai RC ke-1

R = 100 K ; C = 470 F

A. Tabel. Pengisian dan Pengosongan muatan terhadap waktu

PENGISIAN PENGOSONGAN

Vc (V) t(s) Vc (V) t(s)

1

2

3

3,5

4

4,5

5

5,5

5,8

4,73

14,51

27,20

35,61

45,44

58,27

77,36

112,23

310,92

5,6

5

4

3

2,5

2

1,5

1

0,5

-

4,60

14,44

26,85

34,85

44,06

56,02

72,12

96,85

B. Grafik V-t berdasarkan tabel pengisian dan pengosongan

1) Pengisian

2) Pengosongan

C. Perhitungan

1) Pengisian

Berdasarkan Grafik

t = RC = 100 kΩ . 470μF = 47

t (x) = 47

= 0,950

y (Vc) = 1,302 ln (x) – 1,080

Vc = 1,302 ln (47) – 1,080

Vc = 3,93 Volt

Berdasarkan teori

Vc = E(1-1/e)

= 5,8 (1-1/e)

= 3,66 Volt

2) Pengosongan

Berdasarkan Tabel

t = RC = 100 kΩ . 470μF = 47

t (x) = 47

= 0,968

y (Vc) = -1,52 ln (x) + 7,724

Vc = -1,520 ln (47) + 7,724

Vc = 1,87 Volt

Berdasarkan Teori

Vc = Eo/e

= 5,6/e

= 2,07 Volt

4.2. Pengisian dan Pengosongan Nilai RC ke-1

R = 100 K ; C = 1000 F

A. Tabel. Pengisian dan Pengosongan muatan terhadap waktu

PENGISIAN PENGOSONGAN

Vc (V) t(s) Vc (V) t(s)

1

2

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

5,70

16,74

47,65

60,30

60,59

180,30

240,31

360,47

560,89

5,8

5

4

3

2,5

2

1,5

1

0,5

-

5,21

14,73

22,59

43,60

60,09

60,42

120,31

180,51

B. Grafik V-t berdasarkan tabel pengisian dan pengosongan

1) Pengisian

2) Pengosongan

C. Perhitungan

1) Pengisian

Berdasarkan Tabel

t = RC = 100 kΩ . 1000μF = 100

t (x) = 100

= 0,983

y (Vc) = 1,090 ln (x) – 0,954

Vc = 1,090 ln (100) – 0,954

Vc = 4,06 Volt

Berdasarkan Teori

Vc = E(1-1/e)

= 6 (1-1/e)

= 3,78 Volt

2) Pengosongan

Berdasarkan Tabel

t = RC = 100 kΩ . 1000μF = 100

t (x) = 100

= 0,983

y (Vc) = -1,30 ln (x) + 7,245

Vc = -1,30 ln (100) + 7,245

Vc = 1,26 Volt

Berdasarkan Teori

Vc = Eo/e

= 5,8/e

= 2,14 Volt

4.3. Pengisian dan Pengosongan Nilai RC ke-1

R = tidak diketahui; C = nilai tidak diketahui

A. Tabel. Pengisian dan Pengosongan muatan terhadap waktu

PENGISIAN PENGOSONGAN

Vc (V) t(s) Vc (V) t(s)

1

2

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

43

101

180

232

299

387

517

760

-

5,6

5

4

3

2,5

2

1,5

1

0,5

-

22

79

159

204

264

341

450

647

B. Grafik V-t berdasarkan tabel pengisian dan pengosongan

1) Pengisian

2) Pengosongan

C. Perhitungan

Perhitungan bagian tiga ini tidak ada nilai R dan C, jadi tidak ada

perhitungannya bagi pengisian maupun pengosongan.

BAB V

PEMBAHASAN

Nama : Wony Andika B

NPM : 240110080075

Nama : Rendy Okto

NPM : 240110080076

Nama : Phatricia Armelia

NPM : 240110080079

Nama : Pratiwi Indah NF

NPM : 240110080078

Nama : Haryatna S.P

NPM : 240110080079

DAFTAR PUSTAKA

Dedy. 2010. Modul praktikum elektronika industry. Fakultas teknologi Industri

pertanian Unpad.

NANNNNNNTIIIIIIII AJAAAHHHH….

LAMPIRAN