rlc seri (e7)

8/17/2019 RLC Seri (E7)

1/9

JURNAL ELEKTRONIKA DASAR II (2016) NRP: 1114-094

Abstract - Had been done an experiment titled RLC

Circuit with Alternating Current (AC) which had

purpose to find out the output signal from RC series, RL

series, and RLC series circuit using AC generator. This

experiment based on alternating circuit and transient

effect principles. For doing this experiment, we had to

prepare some tools and materials such as resistor,

capacitor, inductor, AC generator, and oscilloscope. After

preparing those tools and materials, the first step we had

to do was making the circuit. Second step was connecting

to AC generator and the last, looking at output signal

from oscilloscope. From the experiment, we could make a

conclusion that RC series circuit provided not-symmetry

square wave; RL and RLC series provided square wave

signal.

Keywords - Alternating Current, Capacitor, Inductor,.

Resistor, RLC Cir cuit .

I. PENDAHULUAN

RUS AC atau yang biasa disebut dengan arus

bolak-balik tidaklah asing bagi kehidupan

manusia. Dalam kehiduan sehari-hari, aruslistrik yang digunakan adalah arus bolak-balik. Dalam

penggunaannya, arus bolak-balik ini memberikan efek

yang berbeda dari arus searah kepada komponen-

komponen listrik seperti resistor, kapasitor, dan

induktor. Masing-masing komponen tersebut juga

memiliki perbedaan jika disusun resistor induktor,

resistor kapasitor, atau resistor induktor kapasitor

secara bersamaan. Oleh karena itu, dilakukanlah

percobaan Rangkaian RLC Arus Seri AC ini, agar

dapat menentukan sinyal output dari rangakaian RC

seri, RL seri, dan RLC seri dengan menggunakan

generator AC.

Resistansi, reaktansi dan impedansi merupakan

istilah yang mengacu pada karakteristik dalam

rangkaian yang bersifat melawan arus listrik.

Resistansi merupakan tahanan yang diberikan oleh

resistor. Reaktansi merupakan tahanan yang bersifatreaksi terhadap perubahan tegangan atau perubahan

arus. Nilai tahanannya berubah sehubungan dengan

perbedaan fase dari tegangan dan arus. Selain itu

reaktansi tidak mendisipasi energi. Sedangkan

impedansi mengacu pada keseluruhan dari sifat

tahanan terhadap arus baik mencakup resistansi,

reaktansi atau keduanya. Ketiga jenis tahanan inidiekspresikan dalam satuan ohm

[1].

Induktor melawan arus yang melaluinya dengan

cara menurunkan tegangan berbanding lurus dengan

laju perubahan arus. Menurut hukum Lenz, tegangan

terinduksi akan selalu dalam polaritas yang sedemikian

rupa menjaga nilai arus seperti pada sebelumnya.

Dengan demikian ketika arus meningkat, tegangan

terinduksi akan melawan aliran elektron, sedangkan

ketika arus menurun polaritas akan berbalik dan

mendorong aliran elektron. Oposisi terhadap aliran ini

disebut sebagai reaktansi. Hubungan antara tegangan

yang diturunkan dengan laju perubahan arus melalui

induktor. Jadi, tegangan yang diturunkan pada induktor

merupakan reaksi terhadap perubahan arus yang

melaluinya. Karena sebuah induktor menurunkantegangan berbanding lurus dengan laju perubahan arus

maka reaktansinya juga akan bergantung pada

frekuensi alternating current[1]

.Berbeda dengan induktor, kapasitor mengijinkan

arus untuk melewatinya berbanding lurus dengan laju

perubahan tegangan. Arus yang melalui kapasitor

merupakan reaksi dari perubahan tegangan pada

kapasitor tersebut. Karena kapasitor menghantarkan

arus berbanding lurus dengan laju perubahan teganganmaka juga berbanding lurus dengan frekuensi. Oleh

karena itu reaktansinya akan berbanding terbalik

dengan frekuensi alternating current[1]

.

Arus listrik AC (alternating current ), merupakanlistrik yang besar dan arah arusnya selalu berubah-ubah

dan bolak-balik. Arus listrik AC akan membentuk

suatu gelombang yang dinamakan dengan gelombang

sinus atau lebih lengkapnya sinusoida. Pemanfaatan

listrik AC sebenarnya sangatlah banyak. Mayoritas

perabotan listrik di rumah-rumah pada umumnya

menggunakan arus AC. Meskipun demikian tak semua

barang menggunakan listrik AC. Ada sebagian barang

yang sebenarnya menggunakan listrik DC, contohnya

laptop. Laptop menggunakan listrik DC. Listrik

tersebut diperoleh dari adaptor yang terdapat pada

laptop (atau terdapat pada charger) tersebut. Jadi saat

mengisi ulang baterai laptop dengan listrik AC, makaadaptor di dalam laptop akan merubah listrik AC

menjadi DC, sehingga sesuai kebutuhan dari laptop[3]

.

Arus listrik DC (direct current ) merupakan arus

listrik searah. Pada awalnya aliran arus pada listrik DC

dikatakan mengalir dari ujung positif menuju ujung

negatif. Semakin berjalannya waktu, pengamatan- pengamatan yang dilakukan oleh para ahli

menunjukkan bahwa pada arus searah merupakan arus

yang alirannya dari negatif (elektron) menuju kutub

positif. Aliran-aliran ini menyebabkan timbulnya

lubang-lubang bermuatan positif yang terlihat mengalir

dari positif ke negative[2]

.

Listrik DC biasanya digunakan oleh perangkatlektronika. Meskipun ada sebagian beban selain

perangkat elektronika yang menggunakan arus DC,

Rangkaian RLC Seri Arus AC (E7)Annisa Nurul Aini, Muhammad Bobby Eldion, Endarko

Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia

e-mail : [email protected]

8/17/2019 RLC Seri (E7)

2/9


contohnya motor listrik DC. Namun kebanyakan arus

DC digunakan untuk keperluan beban elektronika.

Beberapa beban elektronika yang menggunakan arus

listrik DC diantaranya lampu LED ( Light Emiting

Diode), komputer, laptop, televisi, radio, dan masih

banyak lagi. Selain itu, listrik DC juga sering disimpandalam suatu baterai, contohnya saja baterai yang

digunakan untuk menghidupkan jam dinding, mainan

mobil-mobilan dan masih banyak lagi. Intinya,

kebanyakan perangkat yang menggunakan listrik DC

merupakan beban perangkat elektronika[3]

.

II. METODOLOGI

A. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan

ini yaitu generator AC, osiloskop, penjepit buaya,

kabel, project board , resistor, kapasitor, dan induktor.

Generator AC berfungsi sebagai sumber AC.

Osiloskop berfungsi untuk menampilkan sinyal

keluaran dari suatu rangkaian. Penjepit buayadigunakan untuk menghubungkan rangkaian,

osiloskop, dan generator AC. Project board sebagai

tempat untuk merangkai komponen yang ada. Serta

resistor, kapasitor, dan induktor sebagai komponen-

komponen yang akan diuji.

B. Skema Alat

Setelah mengetahui alat dan bahan yang akan

digunakan, selanjutnya alat-alat tersebut dirangkai

seperti pada skema alat di bawah ini.

Gambar 1. Percobaan rangkaian RL seri arus AC

Gambar 2. Percobaan rangkaian RC arus AC

Gambar 3. Percobaan rangkaian RLC arus AC

A. Cara Kerja

Setelah alat dan bahan dirangkai seperti pada

gambar 1 di atas, rangkaian dihubungkan ke sinyal

generator dan frekuensi sinyal masukan diatur v1 50

Hz dengan amplitudo 5 volt. Langkah kedua, sinyal

masukan dihubungkan ke channel 1 dan sinyal

keluaran dihubungkan pada channel 2. Nilai Vmaksimal

dan Vminimal pada masing-masing sinyal diukur, dannilai tetapan waktu sinyal keluaran dihitung, serta

sinyal masukan dan sinyal keluaran dibuat dalam satu

tampilan pada osiloskop. Langkah pertama hingga

terakhir diulang untuk rangkaian RC (gambar 2) dan

rangkaian RLC (gambar 3). Langkah-langkah kerja

tersebut dirangkum dalam flowchart di bawah ini.

Gambar 7 Flowchart percobaan E7

I. DATA DAN PEMBAHASAN

A. Analisa Data

Dari percobaan yang telah dilakukan,

didapatkan beberapa data berupa tegangan maksimum

Start

Alat dan bahan disiapkan.

Sinyal masukan dan amplitudo diatur.

Peralatan dirangkai seperti gambar. 1.

Sinyal masukan dihubungkan ke

channel 1 dan sinyal keluaran ke

channel 2.

End

Nilai Vmax, Vmin, dan tetapan waktu

diukur.

Sinyal masukan dan keluaran dibuat

satu tampilan di osiloskop.

Tidak

Ganti variasi

rangkaian?

Ganti nilai

frekuensi?

Tidak

Ya

Ya

8/17/2019 RLC Seri (E7)

3/9


(Vmaksimal), tegangan minimum (Vminimal), dan periode.

Data-data tersebut disajikan dalam tabel 1 di bawah ini.

Tabel 1. Nilai Vmax f(Hz) RC CR R2C 2CR RL LR R2L 2LR RLC

10 3.2403.04

0

2.24

0

2.20

0

1.00

0

1.00

0

1.08

0

1.12

0

3.24

0

50 1.4001.52

0

1.12

0

0.96

0

1.00

0

1.00

0

1.04

0

1.00

0

1.48

0

100 1.1601.16

0

1.04

0

1.04

0

1.00

0

5.08

0

1.16

0

1.08

0

1.16

0

150 1.0801.08

0

0.96

0

0.96

0

1.00

0

1.64

0

3.04

0

3.24

0

1.12

0

Tabel 2. Nilai Vmin f(Hz) RC CR R2C 2CR RL LR R2L 2LR RLC

10 -3.360 -3.360 2.320 -2.360 1.040 1.160 -1.120 -1.120 -3.48

50 -1.600 -1.520 1.280 -1.520 -1.040 1.040 -2.520 -1.200 -1.640

100 -1.280 -1.280 1.080 -1.120 -1.080 5.120 -1.080 -1.240 -1.360

150 -1.200 -1.200 1.080 -1.080 -1.040 1.360 -1.240 -1.240 -2.720

Tabel 3. Nilai periode Tf(Hz) RC CR R2C 2CR RL LR R2L 2LR RLC

10 99.00 99.00100.0

0

100.0

0

99.0

0

99.0

0

100.0

0

100.0

0

99.0

0

50 20.00 20.00 20.00 20.0020.0

0

20.0

020.00 20.00

20.0

0

100 10.00 10.00 10.00 10.0010.0

0

10.0

010.00 10.00

10.0

0

150 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 6.00

B. Pembahasan

Dari percobaan rangkaian RLC seri arus AC yang

bertujuan untuk menganalisa sinyal keluaran dari

sumber AC pada osiloskop, menganalisa sinyalkeluaran pada rangkaian RC seri, RL seri, dan RLC

seri, didapatkan data-data seperti pada tabel 1, tabel 2,

dan tabel 3 di atas. Pada percobaan ini digunakan

resistor sebesar 120 Ω, kapasitor 47 µF dan induktor 1

H, serta menggunakan beberapa variasi frekuensi

sebesar 10 Hz, 50 Hz, 100 Hz, dan 150 Hz.

Pada percobaan rangkaian RC, sinyal input berupa

sinyal kotak sempurna. Keluarannya berupa sinyal

kotak. Sinyal yang terbentuk pada osiloskop ketika

rangkaian RL berbentuk kotak tidak sempurna karena

terdapat garis lengkung pada grafiknya tersebut,

dimana sinyal itu merupakan penggabungan sinyal dari

sinyal keluaran resistor dan sinyal keluaran induktor.

Dimana sinyal resistor sendiri berupa bentuk kotak dan

sinyal induktor sendiri berupa berbentuk kotak

sempurna. Pada rangkaian RLC, sinyal yang terlihat

pada osiloskop untuk percobaan ini merupakan sinyal

yang berbentuk kotak sempurna pula, sama seperti

sinyal pada rangkaian RL. Hal ini dikarenakan sumber

listrik yang dipakai dalam percobaan ini berasal dari

pusat listrik, dimana sumber tersebut merupakan

sumber listrik AC.

IV. KESIMPULAN

Setelah dilakukan percobaan, dapat ditarik

kesimpulan bahwa sinyal keluaran pada rangkaian RC

seri terdapat garis lengkung dan berbentuk kotak tidak

sempurna, sedangkan rangkaian RL dan RLC

berbentuk kotak sempurna.

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih kepada Bobby Eldion selaku

asisten laboratorium yang bersedia membagi ilmunya

kepada kelompok 5. Terima kasih pula kepada Bapak

Endarko selaku dosen pembimbing yang telah

membimbing kami untuk mempelajari Elektronika

Dasar lebih dalam lagi. Dan terima kasih untuk teman-

teman satu kelompok, Silvia, Haidar, Levina, Azmi,

Firsta, Doni, Herliansyah, Ryan, dan Yishar, yang

bersedia membantu dalam menyelesaikan laporan.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Riedel, Nelsson,” Electric Circuits 9 th Edition ,” Pearson. New

Jersey(2011)

[2] Charles K.Alexander, Matthew N. O. Sadiku, ” Fundamental of Electric Circuit,” McGraw-Hill Companies. New York (2009)

[3] Budianto,Joko,”Panduan Rangkaian Elektronika,”Citra

Grafika. Surakarta(1994)

8/17/2019 RLC Seri (E7)

4/9


Gambar 1. Frekuensi 10 hz, 2 Kapasitor, 1 Resistor

Gambar 2. Frekuensi 10hz, 1 Kapasitor, 1 Resistor

Gambar 3. Frekuensi 10hz, 2 Induktor, 1 Resistor

Gambar 4. Frekuensi 10 hz,1 induktor, 1 Resistor

Gambar 5. Frekuensi 10hz, 1 Resistor, 1 Kapasitor

Gambar 6. Frekuensi 10hz, 1 Resistor, 2 Kapasitor.

LAMPIRAN

8/17/2019 RLC Seri (E7)

5/9


Gambar 7. Frekuensi 10hz, 1 Resistor, 1 Induktor

Gambar 8. Frekuensi 10hz, 1 Resistor, 1 Induktor, 1 Kapasitor.

Gambar 9. Frekuensi 10hz, 1 Resistor, 2 Induktor,

Gambar 11. 50 Frekuensi 1 Kapasitor 1 Resistor

Gambar 10. 50 Frekuensi 2 Kapasitor 1 Resistor

Gambar 12. 50 Frekuensi 2 Induktor 1 Resistor

8/17/2019 RLC Seri (E7)

6/9


Gambar 15. 50 Frekuensi 1 Resistor 2 Knduktor


Gambar 16. 50 Frekuensi 1 Resistor 1 Induktor

Gambar 17. 50 Frekuensi 1 Resistor 1 Induktor 1 Konduktor

Gambar 18. 50 Frekuensi 1 Resistor 2 Induktor


8/17/2019 RLC Seri (E7)

7/9


Gambar 19. frekuensi 100, 2 kapasitor, 1 resistor

Gambar 21. frekuensi 100, 2 induktor, 1 resistor

Gambar 20. frekuensi 100, 1 kapasitor, 1 resistor

Gambar 22. frekuensi 100, 1 induktor 1 kapasitor.

Gambar 23. frekuensi 100, 1 kapasitor 1 Resistor

Gambar 24. frekuensi 100, 2 kapasitor 1 Resistor

8/17/2019 RLC Seri (E7)

8/9


Gambar 3.25 frekuensi 100, 1 induktor, 1 Resistor

Gambar 3.26 frekuensi 100, 1 induktor, 1 kapasitor, 1 Resistor

Gambar 3.27 frekuensi 100, 2 induktor,, 1 Resistor Gambar 3.30 frekuensi 150, 2 induktor,, 1 Resistor

8/17/2019 RLC Seri (E7)

9/9


rlc seri (e7)

Documents