contoh laporan praktikum r lab

5/25/2018 contoh laporan praktikum r lab

1/17

LR01-Charge Discharge/Aldi Suyana,1006771554 1

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

Remote Laboratory

Charge-Discharge

Nama Praktikan : Aldi Suyana

NPM : 1006771554

Fakultas/Program Studi : Teknik/Teknik Mesin

Kelompok Praktikum :

Kode Praktikum : LR01

Tanggal Praktikum : 26 September 2011

LABORATORIUM FISIKA DASAR

UNIT PELAKSANA PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN DASAR

UNIVERSITAS INDONESIA

2011


2/17


PENGISIAN DAN PELEPASAN MUATAN KAPASITOR

I. Tujuan PraktikumMelihat karakteristik tegangan kapasitor pada saat pengisian dan pelepasan muatan.

II. Peralatana. Kapasitorb. Resistorc. Amperemeterd. Voltmetere. Variable power supplyf. Camcorderg. Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. Dasar-dasar TeoriPada rangkaian arus searah seperti pada gambar 1, kapasitor akan menjadi

hambatan tak hingga. Hanya saat rangkaian dibuka dan ditutp, arus akan mengalir. Saat

rangkaian tertutup, arus akan mengakibatkan kapasitor dimuati hingga saa dengan tegangan

yang diberikan sebesar V0. Sebaliknya, kapasitor akan melepaskan muatan melalui resistor

saat rangkaian dibuka. Karakteristik tegangan pada kapasitor dapat diterangkan dengan

fungsi eksponensial.

Gambar. 1. Rangkaian kapasitor dan resistor arus searah.


3/17


Besar tegangan saat rangkaian terbuka adalah

(1)

Dengan adalah konstanta waktu [s]. Konstanta waktu atau waktu paruh adalah waktu yang

dibutuhkan hingga tegangan jatuh menjadi yang ditentukan dari besar hambatan dan

kapasitans

(2)

Hal yang sama, besar tegangan saat rangkaian tertutup adalah

(3)

Penurunan tegangan akan melambat sebanding dengan waktu. Tegangan kapasitor Vc(t)

turun secara asimtotik menjadi nol. Kurva karakteristik ini dapat dilihat pada gambar 2 dibawah

ini.

Konstanta waktu dapat dihitung berdasarkan kurva pengisian kapasitor. Tarik garis

tangensial dari kurva pengisian pada titik t= 0 s dan tarik garis asimtot dari kurva pengisian. Buat

garis yang tegak lurus dari titik perpotongan antara tangensial dengan garis asimtot ke sumbu x.

Titik yang diperoleh pada sumbu adalah konstanta waktu.

Gambar 2. Penentuan konstanta waktu dengan kurva pengisian dan

pengosongan muatan kapasitor


4/17


Pada percobaan ini, akan digunakan 4 buah model rangkaian, yaitu model 1, 2, 3, dan

4. Untuk model 1 dan 3 mengunakan kapasitor dengan kapasitas yang sama dan untuk

model 2 dan 4 menggunakan kapasitor dengan kapasitas yang sama pula.

Kapasitansi atau kapasitans adalah ukuran jumlah muatan listrik yang disimpan

(atau dipisahkan) untuk sebuahpotensial listrik yang telah ditentukan. Bentuk paling umum

dari piranti penyimpanan muatan adalah sebuah kapasitor dua lempeng/pelat/keping. Jika

muatan di lempeng/pelat/keping adalah +Q dan Q, dan V adalah tegangan listrik antar

lempeng, maka rumus kapasitans (unitSI adalah farad, F atau C/V) adalah

IV. Prosedur PercobaanEksperimen ini dapat dilakukan dengan login kehttp://sitrampil.ui.ac.id/elaboratory

1. Memasang peralatan percobaan.2. Aktifkan Web cam ! (klik icon video pada halaman web r-Lab) !3. Perhatikan tampilan video dari peralatan yang digunakan!4. Atur model rangkaian yang akan digunakan, yaitu model 1!.5. Hidupkan power supply.yang digunakan.6. Ukur beda potensial di kaki-kaki kapasitor dan arus pengisian/pelepasan kapasitor7. Ulangi langkah 4 dan 6 untuk model rangkaian 2 , 3 dan 4

Gambar 3. Skema Alat Percobaan Pangisian dan Pelepasan Muatan Kapasitor.
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Potensial_listrik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kapasitorhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_Internasional_Satuanhttp://sitrampil.ui.ac.id/elaboratoryhttp://sitrampil.ui.ac.id/elaboratoryhttp://sitrampil.ui.ac.id/elaboratoryhttp://sitrampil.ui.ac.id/elaboratoryhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_Internasional_Satuanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kapasitorhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Potensial_listrik&action=edit&redlink=1


5/17


V. Pengolahan Data dan Pembahasan1. Membuat grafik tegangan V terhadap waktu (V vs t) saat pengisian kapasitor untuk

tiap model rangkaian yang digunakan

a. Rangkaian model 1

b. Rangkaian model 2


6/17


c. Rangkaian model 3

d. Rangkaian model 4


7/17


2. Membuat grafik tegangan V terhadap waktu (V vs t) saat pengosongan kapasitoruntuk tiap model rangkaian yang digunakan




8/17





9/17


3. Menghitung besar konstanta waktu dari rangkaian kapasitor berdasarkan kurvayang dibuat dan besar konstanta waktu yang dihitung dari nilai kompenen R, C.

Untuk menghitung konstanta waktu (), dapat digunakan kurva pengisian atau

pelepasan muatan, namun disini akan digunakan kurva pelepasan muatan saja untuk

memudahkan perhitungan. Menghitung konstanta waktu, digunakan rumus beda

potensial pada kapasitor, yaitu:

Kemudian persamaan ini akan dianalogikan dengan grafik yang didapat dari

percobaan. Dari grafik akan didapatkan persamaan dalam bentuk

Jadi variabel yakan dianalogikan dengan V(t), konstanta adengan V0,

konstantab dengan , variabel x dengan t


Pada grafiknya dapat diperoleh persamaan grafiknya :

Jadi bisa didapatkan nilai:



10/17


Pada grafiknya dapat diperoleh persamaan grafiknya :Jadi bisa didapatkan nilai:




11/17







12/17


VI. Analisis Data

a. Analisa PercobaanPada percobaan ini praktikan diajak untuk lebih memahami karakteristik pada saat

pengisian dan pengosongan muatan kapasitor. Pada praktikum ini digunakan emapt buah

model rangkaian RC (Resistor-Capacitor), di mana model I dan III menggunakan

kapasitor dengan kapasitansi 1000 sementara model II dan IV menggunakan kapasitor

dengan kapasitansi 500 .

Pada saat pertama kali melakukan pengambilan data, praktikan terlebih dahulu

diminta untuk mengaktifkan web cam agar bisa memantau nilai tegangan awal kapasitor

hingga detik ke-30 di mana akan terdapat variasi perubahan data tegangan saat arus

melalui kapasitor tersebut. Sayangnya, praktikan mengalami kendala dalam

memanfaatkan fasilitas web cam ini sehingga praktikan tidak bisa memantau tegangan

awal rangkaian yang seharusnya mendekati 0 V.

b. Analisis HasilBerdasarkan hasil pengolahan data yang telah dilakukan sebelumnya, praktikan

mengelompokkan data-data tersebut menjadi data pengisian (charge), yaitu pada selang

waktu t = 1s sampai dengan t = 15 s dan pengosongan ( discharge) pada selang waktu t =

16 s hingga t = 30 s. Hal ini didapat dengan membandingkan antara grafik yang didapatmelalui percobaan dengan grafik chargedan dischargeyang terdapat di literatur.

Dari percobaan yang dilakukan, diketahui bahwa pengisian dan pelepasan muatan

di kapasitor (charge/discharge) membentuk grafik persamaan eksponensial. Muatan

tersebut disimpan dalam dielektrik atau bahan yang berada di antara kedua keping. Saat

rangkaian ditutup, arus akan menyebabkan kapasitor terisi oleh muatan hingga tegangan

mencapai V0(charging).

Saat rangkaian dibuka, kapasitor akan melepaskan muatan hingga tegangan mencapai 0

(discharging).

Untuk mendapatkan nilai konstanta waktu ( ), praktikan menggunakan rumus


13/17


untuk menghitung besar hambatan pada tiap model rangkaian. Praktikan mengkondisikan

rangkaian I dan III menggunakan kapasitor dengan kapasitansi 1000 sementara model

II dan IV menggunakan kapasitor dengan kapasitansi 500 . Meskipun nilai hambatan R

pada rangkaian III dan IV tidak dapat ditentukan nilainya, kita sudah dapat melihat

hubungan antara hambatan dengan kapasitansi kapasitor, yaitu berbanding terbalik.

Ketika kapasitansi semakin besar, maka besar hambatan yang timbul pada rangkaian

semakin kecil.


14/17


VII. KesimpulanBerdasarkan analisis diatas, dapat disimpulkan sebagai berikut

a. Proses pengisian muatan kapasitor memiliki grafik fungsi eksponensial sedangkangrafik pelepasan muatan kapasitor memiliki grafik fungsi eksponensial logaritma.

b. Besar tegangan ketika chargingadalah

c. Besar tegangan ketika dischargingadalah

d. Pada saat mengisi muatan, tegangan akan mencapai nilai maksimum, yaitu tegangansumber. Ketika pelepasan muatan, tegangan akan mencapai nilai nol.

e. Besar konstanta waktu ( ) dapat diperoleh dengan metode grafik pengisian danpelepasan muatan kapasitor.

f. Secara analitis, besar konstanta waktu ( ) dapat dihitung dengan menggunakan = R. C, dengan R = hambatan resistor (ohm) dan C = kapasitas kapasitor (F) dan

diketahui bahwa nilai hambatan pada rangakaian berbanding terbalik dengan nilai

kapasitansi kapasitor.

VIII. Daftar PustakaAlonso, Mercelo, Edward J. Finn. 1992. Dasar-Dasar Fisika Universitas.Jakarta:

Penerbit Erlangga

Giancoli, D.C.; Physics for Scientists & Engineers, Third Edition, Prentice Hall, NJ,

2000.

Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition,

John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.

P.A., Tipler. 2001. Fisika Untuk Sains dan Teknik.(Terjemahan Ed.3 Jilid. 2). Jakarta:

Erlangga


15/17


IX. LampiranA.Data Hasil Percobaan

Rangkaian model 1

a. Saat pengisian muatan b. Saat pelepasan muatanWaktu IC VC Waktu IC VC

1 3.98 1.02 1 3.87 3.87

2 3.19 1.81 2 3.11 3.11

3 2.55 2.45 3 2.50 2.50

4 2.04 2.96 4 2.01 2.01

5 1.63 3.37 5 1.63 1.63

61.31 3.69

61.31 1.31

7 1.04 3.96 7 1.07 1.07

8 0.84 4.16 8 0.86 0.86

9 0.66 4.34 9 0.70 0.70

10 0.53 4.47 10 0.57 0.57

11 0.42 4.58 11 0.46 0.46

12 0.33 4.67 12 0.38 0.38

13 0.25 4.75 13 0.31 0.31

14 0.19 4.81 14 0.25 0.25

15 0.14 4.86 15 0.21 0.21

Rangkaian model 2


1 11.17 1.43 1 11.29 3.61

2 8.03 2.43 2 8.19 2.62

3 5.79 3.15 3 5.96 1.914 4.17 3.67 4 4.35 1.39

5 2.99 4.04 5 3.19 1.02

6 2.15 4.31 6 2.35 0.75

7 1.53 4.51 7 1.73 0.55

8 1.07 4.66 8 1.28 0.41

9 11.17 1.43 9 0.95 0.30


16/17


10 0.49 4.84 10 0.70 0.22

11 0.29 4.91 11 0.53 0.17

12 0.17 4.95 12 0.40 0.13

13 0.06 4.98 13 0.29 0.09

14 0.00 5.00 14 0.21 0.0715 0.00 5.00 15 0.17 0.05

Rangkaian model 3


1 2.78 2.22 1 2.91 2.91

2 1.65 3.35 2 1.75 1.75

3 0.99 4.01 3 1.08 1.08

4 0.59 4.41 4 0.67 0.67

5 0.35 4.65 5 0.43 0.43

6 0.20 4.80 6 0.27 0.27

7 0.10 4.90 7 0.18 0.18

8 0.04 4.96 8 0.12 0.12

9 0.00 5.00 9 0.08 0.08

10 0.00 5.00 10 0.05 0.05

11 0.00 5.00 11 0.03 0.03

12 0.00 5.00 12 0.02 0.02

13 0.00 5.00 13 0.02 0.02

14 0.00 5.00 14 0.01 0.01

15 0.00 5.00 15 0.01 0.01


17/17


Rangkaian model 4


1 6.72 2.85 1 7.09 2.272 3.15 3.99 2 3.45 1.10

3 1.48 4.53 3 1.76 0.56

4 0.66 4.79 4 0.93 0.30

5 0.24 4.92 5 0.50 0.16

6 0.03 4.99 6 0.29 0.09

7 0.00 5.00 7 0.17 0.05

8 0.00 5.00 8 0.11 0.03

9 0.00 5.00 9 0.06 0.02

10 0.00 5.00 10 0.05 0.01

11 0.00 5.00 11 0.03 0.01

12 0.00 5.00 12 0.02 0.00

13 0.00 5.00 13 0.00 0.00

14 0.00 5.00 14 0.00 0.00

15 0.00 5.00 15 0.00 0.00

contoh laporan praktikum r lab

Documents