A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A....

98
PANDUAN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2019

Transcript of A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A....

Page 1: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

PANDUAN PRAKTIKUM

PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2019

2

WELCOME ELECTRICAL ENGINEERING UMY

~ Rasa syukur adalah jendela bagi mata hatimu untuk melihat

keindahan ciptaan Allah ~

TIM PENYUSUN

3

4

KEPEMILIKAN DAN PENGESAHAN

Nama Hari Ttd

NIM Jam

KEGIATAN PRAKTIKUM PENYERAHAN LAPORAN

Unit Tanggal Nama amp Paraf SPVAsisten

Unit Tanggal

Kumpul Laporan Nama amp Paraf SPVAsisten

PA

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

5

DAFTAR ISI

KEPEMILIKAN DAN PENGESAHAN 4

DAFTAR ISI 5

TATA TERTIB 6

SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM7

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM 9

PENDAHULUAN 10

UNIT 1 PENGUKURAN HAMBATAN 28

UNIT 2 PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN 37

UNIT 3 HUKUM OHM 44

UNIT 4 RANGKAIAN SERI DAN PARALEL 56

UNIT 5 RANGKAIAN RLC PARALEL 64

UNIT 6 PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG 76

UNIT 7 PENYEARAH GELOMBANG 87

6

TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

A Petunjuk Penggunaan Buku Panduan

1 Sebelum Praktikum

a Praktikan harus mempelajari buku panduan terlebih dahulu bila

diperlukan pelajari pula dari literatur lain yang mendukung pelaksanaan

praktikum

b Buku panduan harus dibawa saat praktikum

2 Selama Praktikum

a Data hasil praktikum masing-masing praktikan ditulis pada lembar data

yang disediakan pada buku panduan

b Laporan sementara hasil praktikum harus disahkan oleh Supervisor atau

Asisten sebelum praktikan meninggalkan ruangan praktikum Data yang

tidak disahkan oleh supervisor dan asisten tidak berlaku

c Matikan aliran listrik di meja anda setelah selesai tiap percobaan

B Petunjuk Pembuatan Laporan

1 Buat inti praktikum dari masing-masing topik percobaan uraikan dengan

urut percobaan 1 2 3 dan seterusnya sebanyak percobaan yang berlangsung

2 Tulis ulang data hasil praktikum dari laporan sementara kemudian berikan

contoh perhitungan sebagai analisis di setiap tabelnya

3 Buatlah grafik pada kertas milimeter atau pada aplikasi komputer (seperti

Ms Excel) yang ditempel di kertas laporan

4 Simpulkan masing-masing hasil percobaan

5 Buatlah kesimpulan umum dari pelaksanaan praktikum

6 Lampiran (fotokopi data hasil praktikum laporan sementara) yang telah

ditandatangani asisten

7 Laporan ditulis tangan dengan menggunakan kertas HVS ukuran A4 dan

tidak boleh yang bergaris atau digaris Tidak ada yang dicetak (jika ada

gambar atau yang lain yang perlu disertakan di laporan cukup digunting dan

tempel di kertas laporan anda)

8 Laporan dilampiri tugas (menjawab pertanyaan dll) bila ada per unitnya

9 Laporan dikumpulkan pada praktikum selanjutnya

10 Mintalah tanda tangan asisten sebagai pengesahan praktikum di setiap

praktikum WAJIB

11 Praktikan yang tidak mengumpulkan laporan unit sebelumnya tidak

diperkenankan mengikuti praktikum unit selanjutnya

7

SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM

Halaman Sampul

UNIT dan JUDUL PRAKTIKUM

Nama lengkap dan NIM praktikan

Waktu praktikum Hari tanggal dan jam

Abstrak

Abstrak adalah uraian singkat yang memberikan gambaran percobaan yang telah

dilakukan bagaimana percobaan dan pengamatan dilakukan serta kesimpulan yang

diperoleh Untuk satu unit praktikum abstrak maksimal 50 kata

1 Tujuan Praktikum Bagian ini menjelaskan tujuan praktikum yang akan dicapai dengan melakukan

percobaan unit yang bersangkutan

2 Dasar Teori Pada bagian ini diuraikan secara singkat landasan teori atau rumus-rumus yang

berhubungan dengan percobaan yang dilakukan

3 Metode Percobaan Pada bagian ini dijelaskan tentang percobaan yang dilakukan meliputi komponen

atau peralatan yang digunakan selama percobaan dan bagaimana cara atau langkah-

langkah untuk melakukan percobaan Gambaran mengenai cara melakukan

percobaan lebih baik jika digambarkan dalam bentuk diagram alir

4 Hasil Pengamatan dan Analisis Data hasil pengamatan dituliskan pada bagian ini Data diambil dari laporan

sementara atau tabel pengamatan ketika melakukan percobaan Analisis meliputi

a Teori inti dari praktikum yang ada di setiap percobaan

b Rumusan yang dipakai di setiap percobaan

c Keterangan setting dan posisi alat ukur (Bila menggunakan alat ukur) Setting

alat ukur bisa diberikan di setiap topik per percobaan

d Gambar untai pengukuran atau persamaannya bila praktiknya merangkai

atau berdasar uji rangkaian

e Contoh perhitungan ideal dengan rumus yang ada tersebut (nilai asumsi atau

pengambilan dari data di tabel)

f Buat contoh perhitungan dari tabel 1 sampai 2 jika menggunakan rumus yang

sama dalam satu topik di setiap percobaan tersebut

g Buat contoh analisis dan perhitungan error (jika ada) setiap kolom

h Semua tabel dan semua kolom harus diisi lengkap dan ditulis ulang Jika ada

kolom yang harus dihitung hanya hasilnya saja yang dimasukkan di tabel

i Buat grafik per tabel percobaan jika diperlukan

j Beri kesimpulan khusus per tabel

8

5 Kesimpulan

Kesimpulan berupa kalimat ringkas yang menggambarkan hasil percobaan untuk

menjawab tujuan praktikum Dalam kondisi tertentu mungkin saja kesimpulan

tidak sama dengan tujuan yang diharapkan pada percobaan tersebut Hal yang harus

diperhatikan bahwa kesimpulan harus didukung oleh data yang diperoleh dari

percobaan dan analisis yang dilakukan

6 Daftar Pustaka

Jika ada artikel atau buku yang dikutip langsung pada laporan ini harus

dicantumkan sebagai daftar pustaka Daftar pustaka ditulis secara berurutan

berdasarkan huruf awal nama penulisnya dengan format

Nama penulis Tahun diterbitkan Judul Pustaka Nomor halaman Nama penerbit

Lokasikota diterbitkan

Tambahan

Satu hal yang penting di dalam penulisan laporan praktikum ini adalah setiap

praktikan harus mengikuti format penulisan sebagaimana yang digunakan pada

panduan praktikum yaitu

a Laporan ditulis tangan kecuali grafik dapat berupa print-out (seperti yang

telah dibahas sebelumnya di petunjuk pembuatan laporan)

b Ditulis pada kertas HVS polos

c Tulisan harus mudah dibaca oleh orang lain

d Masing-masing unit disteples atau dijilid rapi lengkap halaman sampul

Keterangan Lain

1 Laporan dikumpul pada Asisten di kelas dan minta Acc tanda penerimaan di

panduan

2 Dikumpul setiap mau masuk praktikum pada unit yang akan datang (1

Minggu)

3 Inhal Praktikum hanya maksimal 2 unit dan dilaksankan pada mingu ke 7

dan 8

4 Pendaftaran inhal dilaksanakan pada minggu ke 6 dan 7

5 Terlambat 15 menit tidak ada nilai Pre-test

6 Terlambat lebih dari 30 + 5 Nilai prak 40 desimal

9

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM

LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

UNIT

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Disusun oleh

Nama helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

NIM helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Kelompok Hari amp Jam helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKUSTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA Tahun Ajaran 2019

10

PENDAHULUAN

A CARA MEMBACA MULTIMETER ANALOG

Sebelum masuk lebih jauh mengenai cara mengukur besaran listrik seperti

Tegangan (Volt) Arus (Ampere) dan Hambatan (Ohm) Perlu diketahui terlebih

dahulu alat pengukurnya yaitu Multimeter atau Avometer Multimeter atau

Avometer adalah Alat ukur Listrik yang memungkinkan kita untuk mengukur

besarnya Besaran listrik yang ada pada suatu rangkaian baik itu Tegangan Arus

maupun Nilai HambatanTahanan Avometer adalah singkatan dari Ampere Volt

Ohm Meter jadi hanya terdapat 3 komponen yang bisa diukur dengan Avometer

sedangkan Multimeter dikatakan multi sebab memiliki banyak besaran yang bisa di

ukur misalnya Ampere Volt Ohm Frekuensi Konektivitas Rangkaian (putus atau

tidak) Nilai Kapasitif dan lain sebagainya Terdapat 2 (dua) jenis Multimeter yaitu

Ana-log dan Digital yang Digital sangat mudah pembacaannya disebabkan karena

Multime-ter digital telah menggunakan angka digital sehingga begitu melakukan

pengukuran Listrik Nilai yang diinginkan dapat langsung terbaca asalkan sesuai

atau Benar cara pemasangan alat ukurnya

11

1 SEKRUP PENGATUR JARUM Sekrup ini dapat di putar dengan Obeng atau plat

kecil Sekrup ini berfungsi mengatur Jarum agar kembali atau tepat pada posisi 0

(NOL) terkadang jarum tidak pada posisi NOL yang dapat membuat kesalahan pada

pengukuran Posisikan menjadi NOL sebelum digunakan

2 TOMBOL PENGATUR NOL OHM Tombol ini hampir sama dengan Sekrup pengatur

jarum hanya saja bedanya yaitu Tombol ini digunakan untuk membuat jarum

menunjukkan angka NOL pada saat Saklar pemilih di posisikan menunjuk SKALA

OHM Saat saklar pemilih pada posisi Ohm biasanya pilih x1 pada skala Ohm

kemudian Hubungkan kedua ujung TERMINAL (Ujung terminal Merah bertemu

dengan Ujung terminal Hitam) dan Lihat pada Layar penunjuk Jarum akan bergerak

ke KANAN (Disitu terdapat angka NOL (0) Putar tombol pengatur Nol Ohm sampai

jarum menunjukkan angka NOL) Proses ini dinamakan KALIBRASI OhmMeter Hal

ini Muthlak dilakukan sebelum melakukan pengukuran tahanan (OHM) suatu

komponen atau suatu rangkaian

3 SAKLAR PEMILIH Saklar ini harus diposisikan sesuai dengan besaran yang akan

diukur Misalnya ketika mengukur tegangan AC maka aturputar saklar hingga

menyentuh skala AC yang terdapat pada alat ukur tertulis ACV Begitu pula saat

mengukur tegangan DC Pastikan putaran pada multimeter menunjukkan ke DC

Setiap bagian skala pengukuran dipilih dengan Saklar Pemilih terdapat Nilai-nilai

yang tertera pada alat ukur Misalnya Pada Skala Tegangan AC (tertulis ACV pada alat

ukur) tertera skala 10 50 250 dan 750 Begitu pula pada skala tegangan DC (tertulis

DCV pada alat ukur) tertera skala 01 025 25 10 dll Apa maksud Skala ini dan

bagaimana memilihnya

Skala tersebut adalah skala yang akan digunakan untuk membaca hasil pengukuran

Semua skala dapat digunakan untuk membaca Hanya saja tidak semua skala dapat

memberikan atau memperlihatkan nilai yang diinginkan Misalnya kita mempunyai

Baterai 9 Volt DC Kemudian kita mengatur SAKLAR PEMILIH untuk Memilih SKALA

TEGANGAN DC pada posisi 25 dan menghubungkan TERMINAL Merah dengan positif

(+) baterai dan Hitam dengan Negatif (-) baterai Adapun hal yang akan terjadi adalah

jarum akan bergerak ke Ujung Kanan dan tidak menunjukkan angka 9 Volt Mengapa

Demikian Sebab NILAI MAKSIMAL yang dapat diukur bila kita memposisikan saklar

pemilih pada skala 25 adalah hanya 25 Volt saja Sehingga untuk mengukur Nilai 9

Volt maka saklar harus diputar menuju Skala yang LEBIH BESAR dari nilai tegangan

yang diukur Maka solusinya adalah dengan memutar knop pada Posisi 10 dan alat ukur

akan menunjukkan nilai yang diinginkan

B ALAT UKUR LISTRIK HARUS DIPASANG DENGAN BENAR

Dalam melakukan suatu pengukuran maka pemasangan dan setting alat ukur tentu harus benar Selain untuk memberikan hasil pengukuran yang baik pemasangan dan setting yang benar akan menghindarkan alat ukur maupun komponen dari kerusakan Adapun langkah pemasangan dan settingnya adalah sebagai berikut

12

1 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur TEGANGAN (Volt)

Pada saat mengukur tegangan AC atau DC maka alat ukur harus dipasang Paralel

terhadap rangkaian Maksud paralel adalah kedua terminal pengukur (Umumnya

berwarna Merah untuk positif (+) dan Hitam untuk Negatif (-)) harus membentuk

suatu titik percabangan dan bukan berjejer (seri) terhadap beban Pemasangan

yang benar dapat dilihat pada gambar berikut

2 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur ARUS (Ampere)

Untuk melakukan pengukuran arus yang harus diperhatikan adalah posisi

terminal harus dalam kondisi berderetan dengan beban Sehingga untuk

melakukan pengukuran arus maka rangkaian harus dibukadiputus

kemudian menghubungkan terminal alat ukur pada titik yang telah dibuka

tersebut Pemasanngan yang benar dapat dilihat pada gambar

13

3 Posisi Alat Ukur saat Mengukur Hambatan (Ohm)

Yang mesti diketahui saat pengukuran hambatan adalah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan

sumber Ini akan merusak alat ukur Pengukurannya sangat mudah yaitu

dengan mengatur saklar pemilih ke posisi skala OHM (Ω) dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 2: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

2

WELCOME ELECTRICAL ENGINEERING UMY

~ Rasa syukur adalah jendela bagi mata hatimu untuk melihat

keindahan ciptaan Allah ~

TIM PENYUSUN

3

4

KEPEMILIKAN DAN PENGESAHAN

Nama Hari Ttd

NIM Jam

KEGIATAN PRAKTIKUM PENYERAHAN LAPORAN

Unit Tanggal Nama amp Paraf SPVAsisten

Unit Tanggal

Kumpul Laporan Nama amp Paraf SPVAsisten

PA

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

5

DAFTAR ISI

KEPEMILIKAN DAN PENGESAHAN 4

DAFTAR ISI 5

TATA TERTIB 6

SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM7

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM 9

PENDAHULUAN 10

UNIT 1 PENGUKURAN HAMBATAN 28

UNIT 2 PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN 37

UNIT 3 HUKUM OHM 44

UNIT 4 RANGKAIAN SERI DAN PARALEL 56

UNIT 5 RANGKAIAN RLC PARALEL 64

UNIT 6 PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG 76

UNIT 7 PENYEARAH GELOMBANG 87

6

TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

A Petunjuk Penggunaan Buku Panduan

1 Sebelum Praktikum

a Praktikan harus mempelajari buku panduan terlebih dahulu bila

diperlukan pelajari pula dari literatur lain yang mendukung pelaksanaan

praktikum

b Buku panduan harus dibawa saat praktikum

2 Selama Praktikum

a Data hasil praktikum masing-masing praktikan ditulis pada lembar data

yang disediakan pada buku panduan

b Laporan sementara hasil praktikum harus disahkan oleh Supervisor atau

Asisten sebelum praktikan meninggalkan ruangan praktikum Data yang

tidak disahkan oleh supervisor dan asisten tidak berlaku

c Matikan aliran listrik di meja anda setelah selesai tiap percobaan

B Petunjuk Pembuatan Laporan

1 Buat inti praktikum dari masing-masing topik percobaan uraikan dengan

urut percobaan 1 2 3 dan seterusnya sebanyak percobaan yang berlangsung

2 Tulis ulang data hasil praktikum dari laporan sementara kemudian berikan

contoh perhitungan sebagai analisis di setiap tabelnya

3 Buatlah grafik pada kertas milimeter atau pada aplikasi komputer (seperti

Ms Excel) yang ditempel di kertas laporan

4 Simpulkan masing-masing hasil percobaan

5 Buatlah kesimpulan umum dari pelaksanaan praktikum

6 Lampiran (fotokopi data hasil praktikum laporan sementara) yang telah

ditandatangani asisten

7 Laporan ditulis tangan dengan menggunakan kertas HVS ukuran A4 dan

tidak boleh yang bergaris atau digaris Tidak ada yang dicetak (jika ada

gambar atau yang lain yang perlu disertakan di laporan cukup digunting dan

tempel di kertas laporan anda)

8 Laporan dilampiri tugas (menjawab pertanyaan dll) bila ada per unitnya

9 Laporan dikumpulkan pada praktikum selanjutnya

10 Mintalah tanda tangan asisten sebagai pengesahan praktikum di setiap

praktikum WAJIB

11 Praktikan yang tidak mengumpulkan laporan unit sebelumnya tidak

diperkenankan mengikuti praktikum unit selanjutnya

7

SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM

Halaman Sampul

UNIT dan JUDUL PRAKTIKUM

Nama lengkap dan NIM praktikan

Waktu praktikum Hari tanggal dan jam

Abstrak

Abstrak adalah uraian singkat yang memberikan gambaran percobaan yang telah

dilakukan bagaimana percobaan dan pengamatan dilakukan serta kesimpulan yang

diperoleh Untuk satu unit praktikum abstrak maksimal 50 kata

1 Tujuan Praktikum Bagian ini menjelaskan tujuan praktikum yang akan dicapai dengan melakukan

percobaan unit yang bersangkutan

2 Dasar Teori Pada bagian ini diuraikan secara singkat landasan teori atau rumus-rumus yang

berhubungan dengan percobaan yang dilakukan

3 Metode Percobaan Pada bagian ini dijelaskan tentang percobaan yang dilakukan meliputi komponen

atau peralatan yang digunakan selama percobaan dan bagaimana cara atau langkah-

langkah untuk melakukan percobaan Gambaran mengenai cara melakukan

percobaan lebih baik jika digambarkan dalam bentuk diagram alir

4 Hasil Pengamatan dan Analisis Data hasil pengamatan dituliskan pada bagian ini Data diambil dari laporan

sementara atau tabel pengamatan ketika melakukan percobaan Analisis meliputi

a Teori inti dari praktikum yang ada di setiap percobaan

b Rumusan yang dipakai di setiap percobaan

c Keterangan setting dan posisi alat ukur (Bila menggunakan alat ukur) Setting

alat ukur bisa diberikan di setiap topik per percobaan

d Gambar untai pengukuran atau persamaannya bila praktiknya merangkai

atau berdasar uji rangkaian

e Contoh perhitungan ideal dengan rumus yang ada tersebut (nilai asumsi atau

pengambilan dari data di tabel)

f Buat contoh perhitungan dari tabel 1 sampai 2 jika menggunakan rumus yang

sama dalam satu topik di setiap percobaan tersebut

g Buat contoh analisis dan perhitungan error (jika ada) setiap kolom

h Semua tabel dan semua kolom harus diisi lengkap dan ditulis ulang Jika ada

kolom yang harus dihitung hanya hasilnya saja yang dimasukkan di tabel

i Buat grafik per tabel percobaan jika diperlukan

j Beri kesimpulan khusus per tabel

8

5 Kesimpulan

Kesimpulan berupa kalimat ringkas yang menggambarkan hasil percobaan untuk

menjawab tujuan praktikum Dalam kondisi tertentu mungkin saja kesimpulan

tidak sama dengan tujuan yang diharapkan pada percobaan tersebut Hal yang harus

diperhatikan bahwa kesimpulan harus didukung oleh data yang diperoleh dari

percobaan dan analisis yang dilakukan

6 Daftar Pustaka

Jika ada artikel atau buku yang dikutip langsung pada laporan ini harus

dicantumkan sebagai daftar pustaka Daftar pustaka ditulis secara berurutan

berdasarkan huruf awal nama penulisnya dengan format

Nama penulis Tahun diterbitkan Judul Pustaka Nomor halaman Nama penerbit

Lokasikota diterbitkan

Tambahan

Satu hal yang penting di dalam penulisan laporan praktikum ini adalah setiap

praktikan harus mengikuti format penulisan sebagaimana yang digunakan pada

panduan praktikum yaitu

a Laporan ditulis tangan kecuali grafik dapat berupa print-out (seperti yang

telah dibahas sebelumnya di petunjuk pembuatan laporan)

b Ditulis pada kertas HVS polos

c Tulisan harus mudah dibaca oleh orang lain

d Masing-masing unit disteples atau dijilid rapi lengkap halaman sampul

Keterangan Lain

1 Laporan dikumpul pada Asisten di kelas dan minta Acc tanda penerimaan di

panduan

2 Dikumpul setiap mau masuk praktikum pada unit yang akan datang (1

Minggu)

3 Inhal Praktikum hanya maksimal 2 unit dan dilaksankan pada mingu ke 7

dan 8

4 Pendaftaran inhal dilaksanakan pada minggu ke 6 dan 7

5 Terlambat 15 menit tidak ada nilai Pre-test

6 Terlambat lebih dari 30 + 5 Nilai prak 40 desimal

9

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM

LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

UNIT

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Disusun oleh

Nama helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

NIM helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Kelompok Hari amp Jam helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKUSTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA Tahun Ajaran 2019

10

PENDAHULUAN

A CARA MEMBACA MULTIMETER ANALOG

Sebelum masuk lebih jauh mengenai cara mengukur besaran listrik seperti

Tegangan (Volt) Arus (Ampere) dan Hambatan (Ohm) Perlu diketahui terlebih

dahulu alat pengukurnya yaitu Multimeter atau Avometer Multimeter atau

Avometer adalah Alat ukur Listrik yang memungkinkan kita untuk mengukur

besarnya Besaran listrik yang ada pada suatu rangkaian baik itu Tegangan Arus

maupun Nilai HambatanTahanan Avometer adalah singkatan dari Ampere Volt

Ohm Meter jadi hanya terdapat 3 komponen yang bisa diukur dengan Avometer

sedangkan Multimeter dikatakan multi sebab memiliki banyak besaran yang bisa di

ukur misalnya Ampere Volt Ohm Frekuensi Konektivitas Rangkaian (putus atau

tidak) Nilai Kapasitif dan lain sebagainya Terdapat 2 (dua) jenis Multimeter yaitu

Ana-log dan Digital yang Digital sangat mudah pembacaannya disebabkan karena

Multime-ter digital telah menggunakan angka digital sehingga begitu melakukan

pengukuran Listrik Nilai yang diinginkan dapat langsung terbaca asalkan sesuai

atau Benar cara pemasangan alat ukurnya

11

1 SEKRUP PENGATUR JARUM Sekrup ini dapat di putar dengan Obeng atau plat

kecil Sekrup ini berfungsi mengatur Jarum agar kembali atau tepat pada posisi 0

(NOL) terkadang jarum tidak pada posisi NOL yang dapat membuat kesalahan pada

pengukuran Posisikan menjadi NOL sebelum digunakan

2 TOMBOL PENGATUR NOL OHM Tombol ini hampir sama dengan Sekrup pengatur

jarum hanya saja bedanya yaitu Tombol ini digunakan untuk membuat jarum

menunjukkan angka NOL pada saat Saklar pemilih di posisikan menunjuk SKALA

OHM Saat saklar pemilih pada posisi Ohm biasanya pilih x1 pada skala Ohm

kemudian Hubungkan kedua ujung TERMINAL (Ujung terminal Merah bertemu

dengan Ujung terminal Hitam) dan Lihat pada Layar penunjuk Jarum akan bergerak

ke KANAN (Disitu terdapat angka NOL (0) Putar tombol pengatur Nol Ohm sampai

jarum menunjukkan angka NOL) Proses ini dinamakan KALIBRASI OhmMeter Hal

ini Muthlak dilakukan sebelum melakukan pengukuran tahanan (OHM) suatu

komponen atau suatu rangkaian

3 SAKLAR PEMILIH Saklar ini harus diposisikan sesuai dengan besaran yang akan

diukur Misalnya ketika mengukur tegangan AC maka aturputar saklar hingga

menyentuh skala AC yang terdapat pada alat ukur tertulis ACV Begitu pula saat

mengukur tegangan DC Pastikan putaran pada multimeter menunjukkan ke DC

Setiap bagian skala pengukuran dipilih dengan Saklar Pemilih terdapat Nilai-nilai

yang tertera pada alat ukur Misalnya Pada Skala Tegangan AC (tertulis ACV pada alat

ukur) tertera skala 10 50 250 dan 750 Begitu pula pada skala tegangan DC (tertulis

DCV pada alat ukur) tertera skala 01 025 25 10 dll Apa maksud Skala ini dan

bagaimana memilihnya

Skala tersebut adalah skala yang akan digunakan untuk membaca hasil pengukuran

Semua skala dapat digunakan untuk membaca Hanya saja tidak semua skala dapat

memberikan atau memperlihatkan nilai yang diinginkan Misalnya kita mempunyai

Baterai 9 Volt DC Kemudian kita mengatur SAKLAR PEMILIH untuk Memilih SKALA

TEGANGAN DC pada posisi 25 dan menghubungkan TERMINAL Merah dengan positif

(+) baterai dan Hitam dengan Negatif (-) baterai Adapun hal yang akan terjadi adalah

jarum akan bergerak ke Ujung Kanan dan tidak menunjukkan angka 9 Volt Mengapa

Demikian Sebab NILAI MAKSIMAL yang dapat diukur bila kita memposisikan saklar

pemilih pada skala 25 adalah hanya 25 Volt saja Sehingga untuk mengukur Nilai 9

Volt maka saklar harus diputar menuju Skala yang LEBIH BESAR dari nilai tegangan

yang diukur Maka solusinya adalah dengan memutar knop pada Posisi 10 dan alat ukur

akan menunjukkan nilai yang diinginkan

B ALAT UKUR LISTRIK HARUS DIPASANG DENGAN BENAR

Dalam melakukan suatu pengukuran maka pemasangan dan setting alat ukur tentu harus benar Selain untuk memberikan hasil pengukuran yang baik pemasangan dan setting yang benar akan menghindarkan alat ukur maupun komponen dari kerusakan Adapun langkah pemasangan dan settingnya adalah sebagai berikut

12

1 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur TEGANGAN (Volt)

Pada saat mengukur tegangan AC atau DC maka alat ukur harus dipasang Paralel

terhadap rangkaian Maksud paralel adalah kedua terminal pengukur (Umumnya

berwarna Merah untuk positif (+) dan Hitam untuk Negatif (-)) harus membentuk

suatu titik percabangan dan bukan berjejer (seri) terhadap beban Pemasangan

yang benar dapat dilihat pada gambar berikut

2 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur ARUS (Ampere)

Untuk melakukan pengukuran arus yang harus diperhatikan adalah posisi

terminal harus dalam kondisi berderetan dengan beban Sehingga untuk

melakukan pengukuran arus maka rangkaian harus dibukadiputus

kemudian menghubungkan terminal alat ukur pada titik yang telah dibuka

tersebut Pemasanngan yang benar dapat dilihat pada gambar

13

3 Posisi Alat Ukur saat Mengukur Hambatan (Ohm)

Yang mesti diketahui saat pengukuran hambatan adalah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan

sumber Ini akan merusak alat ukur Pengukurannya sangat mudah yaitu

dengan mengatur saklar pemilih ke posisi skala OHM (Ω) dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 3: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

3

4

KEPEMILIKAN DAN PENGESAHAN

Nama Hari Ttd

NIM Jam

KEGIATAN PRAKTIKUM PENYERAHAN LAPORAN

Unit Tanggal Nama amp Paraf SPVAsisten

Unit Tanggal

Kumpul Laporan Nama amp Paraf SPVAsisten

PA

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

5

DAFTAR ISI

KEPEMILIKAN DAN PENGESAHAN 4

DAFTAR ISI 5

TATA TERTIB 6

SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM7

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM 9

PENDAHULUAN 10

UNIT 1 PENGUKURAN HAMBATAN 28

UNIT 2 PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN 37

UNIT 3 HUKUM OHM 44

UNIT 4 RANGKAIAN SERI DAN PARALEL 56

UNIT 5 RANGKAIAN RLC PARALEL 64

UNIT 6 PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG 76

UNIT 7 PENYEARAH GELOMBANG 87

6

TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

A Petunjuk Penggunaan Buku Panduan

1 Sebelum Praktikum

a Praktikan harus mempelajari buku panduan terlebih dahulu bila

diperlukan pelajari pula dari literatur lain yang mendukung pelaksanaan

praktikum

b Buku panduan harus dibawa saat praktikum

2 Selama Praktikum

a Data hasil praktikum masing-masing praktikan ditulis pada lembar data

yang disediakan pada buku panduan

b Laporan sementara hasil praktikum harus disahkan oleh Supervisor atau

Asisten sebelum praktikan meninggalkan ruangan praktikum Data yang

tidak disahkan oleh supervisor dan asisten tidak berlaku

c Matikan aliran listrik di meja anda setelah selesai tiap percobaan

B Petunjuk Pembuatan Laporan

1 Buat inti praktikum dari masing-masing topik percobaan uraikan dengan

urut percobaan 1 2 3 dan seterusnya sebanyak percobaan yang berlangsung

2 Tulis ulang data hasil praktikum dari laporan sementara kemudian berikan

contoh perhitungan sebagai analisis di setiap tabelnya

3 Buatlah grafik pada kertas milimeter atau pada aplikasi komputer (seperti

Ms Excel) yang ditempel di kertas laporan

4 Simpulkan masing-masing hasil percobaan

5 Buatlah kesimpulan umum dari pelaksanaan praktikum

6 Lampiran (fotokopi data hasil praktikum laporan sementara) yang telah

ditandatangani asisten

7 Laporan ditulis tangan dengan menggunakan kertas HVS ukuran A4 dan

tidak boleh yang bergaris atau digaris Tidak ada yang dicetak (jika ada

gambar atau yang lain yang perlu disertakan di laporan cukup digunting dan

tempel di kertas laporan anda)

8 Laporan dilampiri tugas (menjawab pertanyaan dll) bila ada per unitnya

9 Laporan dikumpulkan pada praktikum selanjutnya

10 Mintalah tanda tangan asisten sebagai pengesahan praktikum di setiap

praktikum WAJIB

11 Praktikan yang tidak mengumpulkan laporan unit sebelumnya tidak

diperkenankan mengikuti praktikum unit selanjutnya

7

SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM

Halaman Sampul

UNIT dan JUDUL PRAKTIKUM

Nama lengkap dan NIM praktikan

Waktu praktikum Hari tanggal dan jam

Abstrak

Abstrak adalah uraian singkat yang memberikan gambaran percobaan yang telah

dilakukan bagaimana percobaan dan pengamatan dilakukan serta kesimpulan yang

diperoleh Untuk satu unit praktikum abstrak maksimal 50 kata

1 Tujuan Praktikum Bagian ini menjelaskan tujuan praktikum yang akan dicapai dengan melakukan

percobaan unit yang bersangkutan

2 Dasar Teori Pada bagian ini diuraikan secara singkat landasan teori atau rumus-rumus yang

berhubungan dengan percobaan yang dilakukan

3 Metode Percobaan Pada bagian ini dijelaskan tentang percobaan yang dilakukan meliputi komponen

atau peralatan yang digunakan selama percobaan dan bagaimana cara atau langkah-

langkah untuk melakukan percobaan Gambaran mengenai cara melakukan

percobaan lebih baik jika digambarkan dalam bentuk diagram alir

4 Hasil Pengamatan dan Analisis Data hasil pengamatan dituliskan pada bagian ini Data diambil dari laporan

sementara atau tabel pengamatan ketika melakukan percobaan Analisis meliputi

a Teori inti dari praktikum yang ada di setiap percobaan

b Rumusan yang dipakai di setiap percobaan

c Keterangan setting dan posisi alat ukur (Bila menggunakan alat ukur) Setting

alat ukur bisa diberikan di setiap topik per percobaan

d Gambar untai pengukuran atau persamaannya bila praktiknya merangkai

atau berdasar uji rangkaian

e Contoh perhitungan ideal dengan rumus yang ada tersebut (nilai asumsi atau

pengambilan dari data di tabel)

f Buat contoh perhitungan dari tabel 1 sampai 2 jika menggunakan rumus yang

sama dalam satu topik di setiap percobaan tersebut

g Buat contoh analisis dan perhitungan error (jika ada) setiap kolom

h Semua tabel dan semua kolom harus diisi lengkap dan ditulis ulang Jika ada

kolom yang harus dihitung hanya hasilnya saja yang dimasukkan di tabel

i Buat grafik per tabel percobaan jika diperlukan

j Beri kesimpulan khusus per tabel

8

5 Kesimpulan

Kesimpulan berupa kalimat ringkas yang menggambarkan hasil percobaan untuk

menjawab tujuan praktikum Dalam kondisi tertentu mungkin saja kesimpulan

tidak sama dengan tujuan yang diharapkan pada percobaan tersebut Hal yang harus

diperhatikan bahwa kesimpulan harus didukung oleh data yang diperoleh dari

percobaan dan analisis yang dilakukan

6 Daftar Pustaka

Jika ada artikel atau buku yang dikutip langsung pada laporan ini harus

dicantumkan sebagai daftar pustaka Daftar pustaka ditulis secara berurutan

berdasarkan huruf awal nama penulisnya dengan format

Nama penulis Tahun diterbitkan Judul Pustaka Nomor halaman Nama penerbit

Lokasikota diterbitkan

Tambahan

Satu hal yang penting di dalam penulisan laporan praktikum ini adalah setiap

praktikan harus mengikuti format penulisan sebagaimana yang digunakan pada

panduan praktikum yaitu

a Laporan ditulis tangan kecuali grafik dapat berupa print-out (seperti yang

telah dibahas sebelumnya di petunjuk pembuatan laporan)

b Ditulis pada kertas HVS polos

c Tulisan harus mudah dibaca oleh orang lain

d Masing-masing unit disteples atau dijilid rapi lengkap halaman sampul

Keterangan Lain

1 Laporan dikumpul pada Asisten di kelas dan minta Acc tanda penerimaan di

panduan

2 Dikumpul setiap mau masuk praktikum pada unit yang akan datang (1

Minggu)

3 Inhal Praktikum hanya maksimal 2 unit dan dilaksankan pada mingu ke 7

dan 8

4 Pendaftaran inhal dilaksanakan pada minggu ke 6 dan 7

5 Terlambat 15 menit tidak ada nilai Pre-test

6 Terlambat lebih dari 30 + 5 Nilai prak 40 desimal

9

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM

LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

UNIT

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Disusun oleh

Nama helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

NIM helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Kelompok Hari amp Jam helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKUSTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA Tahun Ajaran 2019

10

PENDAHULUAN

A CARA MEMBACA MULTIMETER ANALOG

Sebelum masuk lebih jauh mengenai cara mengukur besaran listrik seperti

Tegangan (Volt) Arus (Ampere) dan Hambatan (Ohm) Perlu diketahui terlebih

dahulu alat pengukurnya yaitu Multimeter atau Avometer Multimeter atau

Avometer adalah Alat ukur Listrik yang memungkinkan kita untuk mengukur

besarnya Besaran listrik yang ada pada suatu rangkaian baik itu Tegangan Arus

maupun Nilai HambatanTahanan Avometer adalah singkatan dari Ampere Volt

Ohm Meter jadi hanya terdapat 3 komponen yang bisa diukur dengan Avometer

sedangkan Multimeter dikatakan multi sebab memiliki banyak besaran yang bisa di

ukur misalnya Ampere Volt Ohm Frekuensi Konektivitas Rangkaian (putus atau

tidak) Nilai Kapasitif dan lain sebagainya Terdapat 2 (dua) jenis Multimeter yaitu

Ana-log dan Digital yang Digital sangat mudah pembacaannya disebabkan karena

Multime-ter digital telah menggunakan angka digital sehingga begitu melakukan

pengukuran Listrik Nilai yang diinginkan dapat langsung terbaca asalkan sesuai

atau Benar cara pemasangan alat ukurnya

11

1 SEKRUP PENGATUR JARUM Sekrup ini dapat di putar dengan Obeng atau plat

kecil Sekrup ini berfungsi mengatur Jarum agar kembali atau tepat pada posisi 0

(NOL) terkadang jarum tidak pada posisi NOL yang dapat membuat kesalahan pada

pengukuran Posisikan menjadi NOL sebelum digunakan

2 TOMBOL PENGATUR NOL OHM Tombol ini hampir sama dengan Sekrup pengatur

jarum hanya saja bedanya yaitu Tombol ini digunakan untuk membuat jarum

menunjukkan angka NOL pada saat Saklar pemilih di posisikan menunjuk SKALA

OHM Saat saklar pemilih pada posisi Ohm biasanya pilih x1 pada skala Ohm

kemudian Hubungkan kedua ujung TERMINAL (Ujung terminal Merah bertemu

dengan Ujung terminal Hitam) dan Lihat pada Layar penunjuk Jarum akan bergerak

ke KANAN (Disitu terdapat angka NOL (0) Putar tombol pengatur Nol Ohm sampai

jarum menunjukkan angka NOL) Proses ini dinamakan KALIBRASI OhmMeter Hal

ini Muthlak dilakukan sebelum melakukan pengukuran tahanan (OHM) suatu

komponen atau suatu rangkaian

3 SAKLAR PEMILIH Saklar ini harus diposisikan sesuai dengan besaran yang akan

diukur Misalnya ketika mengukur tegangan AC maka aturputar saklar hingga

menyentuh skala AC yang terdapat pada alat ukur tertulis ACV Begitu pula saat

mengukur tegangan DC Pastikan putaran pada multimeter menunjukkan ke DC

Setiap bagian skala pengukuran dipilih dengan Saklar Pemilih terdapat Nilai-nilai

yang tertera pada alat ukur Misalnya Pada Skala Tegangan AC (tertulis ACV pada alat

ukur) tertera skala 10 50 250 dan 750 Begitu pula pada skala tegangan DC (tertulis

DCV pada alat ukur) tertera skala 01 025 25 10 dll Apa maksud Skala ini dan

bagaimana memilihnya

Skala tersebut adalah skala yang akan digunakan untuk membaca hasil pengukuran

Semua skala dapat digunakan untuk membaca Hanya saja tidak semua skala dapat

memberikan atau memperlihatkan nilai yang diinginkan Misalnya kita mempunyai

Baterai 9 Volt DC Kemudian kita mengatur SAKLAR PEMILIH untuk Memilih SKALA

TEGANGAN DC pada posisi 25 dan menghubungkan TERMINAL Merah dengan positif

(+) baterai dan Hitam dengan Negatif (-) baterai Adapun hal yang akan terjadi adalah

jarum akan bergerak ke Ujung Kanan dan tidak menunjukkan angka 9 Volt Mengapa

Demikian Sebab NILAI MAKSIMAL yang dapat diukur bila kita memposisikan saklar

pemilih pada skala 25 adalah hanya 25 Volt saja Sehingga untuk mengukur Nilai 9

Volt maka saklar harus diputar menuju Skala yang LEBIH BESAR dari nilai tegangan

yang diukur Maka solusinya adalah dengan memutar knop pada Posisi 10 dan alat ukur

akan menunjukkan nilai yang diinginkan

B ALAT UKUR LISTRIK HARUS DIPASANG DENGAN BENAR

Dalam melakukan suatu pengukuran maka pemasangan dan setting alat ukur tentu harus benar Selain untuk memberikan hasil pengukuran yang baik pemasangan dan setting yang benar akan menghindarkan alat ukur maupun komponen dari kerusakan Adapun langkah pemasangan dan settingnya adalah sebagai berikut

12

1 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur TEGANGAN (Volt)

Pada saat mengukur tegangan AC atau DC maka alat ukur harus dipasang Paralel

terhadap rangkaian Maksud paralel adalah kedua terminal pengukur (Umumnya

berwarna Merah untuk positif (+) dan Hitam untuk Negatif (-)) harus membentuk

suatu titik percabangan dan bukan berjejer (seri) terhadap beban Pemasangan

yang benar dapat dilihat pada gambar berikut

2 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur ARUS (Ampere)

Untuk melakukan pengukuran arus yang harus diperhatikan adalah posisi

terminal harus dalam kondisi berderetan dengan beban Sehingga untuk

melakukan pengukuran arus maka rangkaian harus dibukadiputus

kemudian menghubungkan terminal alat ukur pada titik yang telah dibuka

tersebut Pemasanngan yang benar dapat dilihat pada gambar

13

3 Posisi Alat Ukur saat Mengukur Hambatan (Ohm)

Yang mesti diketahui saat pengukuran hambatan adalah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan

sumber Ini akan merusak alat ukur Pengukurannya sangat mudah yaitu

dengan mengatur saklar pemilih ke posisi skala OHM (Ω) dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 4: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

4

KEPEMILIKAN DAN PENGESAHAN

Nama Hari Ttd

NIM Jam

KEGIATAN PRAKTIKUM PENYERAHAN LAPORAN

Unit Tanggal Nama amp Paraf SPVAsisten

Unit Tanggal

Kumpul Laporan Nama amp Paraf SPVAsisten

PA

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

5

DAFTAR ISI

KEPEMILIKAN DAN PENGESAHAN 4

DAFTAR ISI 5

TATA TERTIB 6

SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM7

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM 9

PENDAHULUAN 10

UNIT 1 PENGUKURAN HAMBATAN 28

UNIT 2 PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN 37

UNIT 3 HUKUM OHM 44

UNIT 4 RANGKAIAN SERI DAN PARALEL 56

UNIT 5 RANGKAIAN RLC PARALEL 64

UNIT 6 PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG 76

UNIT 7 PENYEARAH GELOMBANG 87

6

TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

A Petunjuk Penggunaan Buku Panduan

1 Sebelum Praktikum

a Praktikan harus mempelajari buku panduan terlebih dahulu bila

diperlukan pelajari pula dari literatur lain yang mendukung pelaksanaan

praktikum

b Buku panduan harus dibawa saat praktikum

2 Selama Praktikum

a Data hasil praktikum masing-masing praktikan ditulis pada lembar data

yang disediakan pada buku panduan

b Laporan sementara hasil praktikum harus disahkan oleh Supervisor atau

Asisten sebelum praktikan meninggalkan ruangan praktikum Data yang

tidak disahkan oleh supervisor dan asisten tidak berlaku

c Matikan aliran listrik di meja anda setelah selesai tiap percobaan

B Petunjuk Pembuatan Laporan

1 Buat inti praktikum dari masing-masing topik percobaan uraikan dengan

urut percobaan 1 2 3 dan seterusnya sebanyak percobaan yang berlangsung

2 Tulis ulang data hasil praktikum dari laporan sementara kemudian berikan

contoh perhitungan sebagai analisis di setiap tabelnya

3 Buatlah grafik pada kertas milimeter atau pada aplikasi komputer (seperti

Ms Excel) yang ditempel di kertas laporan

4 Simpulkan masing-masing hasil percobaan

5 Buatlah kesimpulan umum dari pelaksanaan praktikum

6 Lampiran (fotokopi data hasil praktikum laporan sementara) yang telah

ditandatangani asisten

7 Laporan ditulis tangan dengan menggunakan kertas HVS ukuran A4 dan

tidak boleh yang bergaris atau digaris Tidak ada yang dicetak (jika ada

gambar atau yang lain yang perlu disertakan di laporan cukup digunting dan

tempel di kertas laporan anda)

8 Laporan dilampiri tugas (menjawab pertanyaan dll) bila ada per unitnya

9 Laporan dikumpulkan pada praktikum selanjutnya

10 Mintalah tanda tangan asisten sebagai pengesahan praktikum di setiap

praktikum WAJIB

11 Praktikan yang tidak mengumpulkan laporan unit sebelumnya tidak

diperkenankan mengikuti praktikum unit selanjutnya

7

SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM

Halaman Sampul

UNIT dan JUDUL PRAKTIKUM

Nama lengkap dan NIM praktikan

Waktu praktikum Hari tanggal dan jam

Abstrak

Abstrak adalah uraian singkat yang memberikan gambaran percobaan yang telah

dilakukan bagaimana percobaan dan pengamatan dilakukan serta kesimpulan yang

diperoleh Untuk satu unit praktikum abstrak maksimal 50 kata

1 Tujuan Praktikum Bagian ini menjelaskan tujuan praktikum yang akan dicapai dengan melakukan

percobaan unit yang bersangkutan

2 Dasar Teori Pada bagian ini diuraikan secara singkat landasan teori atau rumus-rumus yang

berhubungan dengan percobaan yang dilakukan

3 Metode Percobaan Pada bagian ini dijelaskan tentang percobaan yang dilakukan meliputi komponen

atau peralatan yang digunakan selama percobaan dan bagaimana cara atau langkah-

langkah untuk melakukan percobaan Gambaran mengenai cara melakukan

percobaan lebih baik jika digambarkan dalam bentuk diagram alir

4 Hasil Pengamatan dan Analisis Data hasil pengamatan dituliskan pada bagian ini Data diambil dari laporan

sementara atau tabel pengamatan ketika melakukan percobaan Analisis meliputi

a Teori inti dari praktikum yang ada di setiap percobaan

b Rumusan yang dipakai di setiap percobaan

c Keterangan setting dan posisi alat ukur (Bila menggunakan alat ukur) Setting

alat ukur bisa diberikan di setiap topik per percobaan

d Gambar untai pengukuran atau persamaannya bila praktiknya merangkai

atau berdasar uji rangkaian

e Contoh perhitungan ideal dengan rumus yang ada tersebut (nilai asumsi atau

pengambilan dari data di tabel)

f Buat contoh perhitungan dari tabel 1 sampai 2 jika menggunakan rumus yang

sama dalam satu topik di setiap percobaan tersebut

g Buat contoh analisis dan perhitungan error (jika ada) setiap kolom

h Semua tabel dan semua kolom harus diisi lengkap dan ditulis ulang Jika ada

kolom yang harus dihitung hanya hasilnya saja yang dimasukkan di tabel

i Buat grafik per tabel percobaan jika diperlukan

j Beri kesimpulan khusus per tabel

8

5 Kesimpulan

Kesimpulan berupa kalimat ringkas yang menggambarkan hasil percobaan untuk

menjawab tujuan praktikum Dalam kondisi tertentu mungkin saja kesimpulan

tidak sama dengan tujuan yang diharapkan pada percobaan tersebut Hal yang harus

diperhatikan bahwa kesimpulan harus didukung oleh data yang diperoleh dari

percobaan dan analisis yang dilakukan

6 Daftar Pustaka

Jika ada artikel atau buku yang dikutip langsung pada laporan ini harus

dicantumkan sebagai daftar pustaka Daftar pustaka ditulis secara berurutan

berdasarkan huruf awal nama penulisnya dengan format

Nama penulis Tahun diterbitkan Judul Pustaka Nomor halaman Nama penerbit

Lokasikota diterbitkan

Tambahan

Satu hal yang penting di dalam penulisan laporan praktikum ini adalah setiap

praktikan harus mengikuti format penulisan sebagaimana yang digunakan pada

panduan praktikum yaitu

a Laporan ditulis tangan kecuali grafik dapat berupa print-out (seperti yang

telah dibahas sebelumnya di petunjuk pembuatan laporan)

b Ditulis pada kertas HVS polos

c Tulisan harus mudah dibaca oleh orang lain

d Masing-masing unit disteples atau dijilid rapi lengkap halaman sampul

Keterangan Lain

1 Laporan dikumpul pada Asisten di kelas dan minta Acc tanda penerimaan di

panduan

2 Dikumpul setiap mau masuk praktikum pada unit yang akan datang (1

Minggu)

3 Inhal Praktikum hanya maksimal 2 unit dan dilaksankan pada mingu ke 7

dan 8

4 Pendaftaran inhal dilaksanakan pada minggu ke 6 dan 7

5 Terlambat 15 menit tidak ada nilai Pre-test

6 Terlambat lebih dari 30 + 5 Nilai prak 40 desimal

9

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM

LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

UNIT

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Disusun oleh

Nama helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

NIM helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Kelompok Hari amp Jam helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKUSTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA Tahun Ajaran 2019

10

PENDAHULUAN

A CARA MEMBACA MULTIMETER ANALOG

Sebelum masuk lebih jauh mengenai cara mengukur besaran listrik seperti

Tegangan (Volt) Arus (Ampere) dan Hambatan (Ohm) Perlu diketahui terlebih

dahulu alat pengukurnya yaitu Multimeter atau Avometer Multimeter atau

Avometer adalah Alat ukur Listrik yang memungkinkan kita untuk mengukur

besarnya Besaran listrik yang ada pada suatu rangkaian baik itu Tegangan Arus

maupun Nilai HambatanTahanan Avometer adalah singkatan dari Ampere Volt

Ohm Meter jadi hanya terdapat 3 komponen yang bisa diukur dengan Avometer

sedangkan Multimeter dikatakan multi sebab memiliki banyak besaran yang bisa di

ukur misalnya Ampere Volt Ohm Frekuensi Konektivitas Rangkaian (putus atau

tidak) Nilai Kapasitif dan lain sebagainya Terdapat 2 (dua) jenis Multimeter yaitu

Ana-log dan Digital yang Digital sangat mudah pembacaannya disebabkan karena

Multime-ter digital telah menggunakan angka digital sehingga begitu melakukan

pengukuran Listrik Nilai yang diinginkan dapat langsung terbaca asalkan sesuai

atau Benar cara pemasangan alat ukurnya

11

1 SEKRUP PENGATUR JARUM Sekrup ini dapat di putar dengan Obeng atau plat

kecil Sekrup ini berfungsi mengatur Jarum agar kembali atau tepat pada posisi 0

(NOL) terkadang jarum tidak pada posisi NOL yang dapat membuat kesalahan pada

pengukuran Posisikan menjadi NOL sebelum digunakan

2 TOMBOL PENGATUR NOL OHM Tombol ini hampir sama dengan Sekrup pengatur

jarum hanya saja bedanya yaitu Tombol ini digunakan untuk membuat jarum

menunjukkan angka NOL pada saat Saklar pemilih di posisikan menunjuk SKALA

OHM Saat saklar pemilih pada posisi Ohm biasanya pilih x1 pada skala Ohm

kemudian Hubungkan kedua ujung TERMINAL (Ujung terminal Merah bertemu

dengan Ujung terminal Hitam) dan Lihat pada Layar penunjuk Jarum akan bergerak

ke KANAN (Disitu terdapat angka NOL (0) Putar tombol pengatur Nol Ohm sampai

jarum menunjukkan angka NOL) Proses ini dinamakan KALIBRASI OhmMeter Hal

ini Muthlak dilakukan sebelum melakukan pengukuran tahanan (OHM) suatu

komponen atau suatu rangkaian

3 SAKLAR PEMILIH Saklar ini harus diposisikan sesuai dengan besaran yang akan

diukur Misalnya ketika mengukur tegangan AC maka aturputar saklar hingga

menyentuh skala AC yang terdapat pada alat ukur tertulis ACV Begitu pula saat

mengukur tegangan DC Pastikan putaran pada multimeter menunjukkan ke DC

Setiap bagian skala pengukuran dipilih dengan Saklar Pemilih terdapat Nilai-nilai

yang tertera pada alat ukur Misalnya Pada Skala Tegangan AC (tertulis ACV pada alat

ukur) tertera skala 10 50 250 dan 750 Begitu pula pada skala tegangan DC (tertulis

DCV pada alat ukur) tertera skala 01 025 25 10 dll Apa maksud Skala ini dan

bagaimana memilihnya

Skala tersebut adalah skala yang akan digunakan untuk membaca hasil pengukuran

Semua skala dapat digunakan untuk membaca Hanya saja tidak semua skala dapat

memberikan atau memperlihatkan nilai yang diinginkan Misalnya kita mempunyai

Baterai 9 Volt DC Kemudian kita mengatur SAKLAR PEMILIH untuk Memilih SKALA

TEGANGAN DC pada posisi 25 dan menghubungkan TERMINAL Merah dengan positif

(+) baterai dan Hitam dengan Negatif (-) baterai Adapun hal yang akan terjadi adalah

jarum akan bergerak ke Ujung Kanan dan tidak menunjukkan angka 9 Volt Mengapa

Demikian Sebab NILAI MAKSIMAL yang dapat diukur bila kita memposisikan saklar

pemilih pada skala 25 adalah hanya 25 Volt saja Sehingga untuk mengukur Nilai 9

Volt maka saklar harus diputar menuju Skala yang LEBIH BESAR dari nilai tegangan

yang diukur Maka solusinya adalah dengan memutar knop pada Posisi 10 dan alat ukur

akan menunjukkan nilai yang diinginkan

B ALAT UKUR LISTRIK HARUS DIPASANG DENGAN BENAR

Dalam melakukan suatu pengukuran maka pemasangan dan setting alat ukur tentu harus benar Selain untuk memberikan hasil pengukuran yang baik pemasangan dan setting yang benar akan menghindarkan alat ukur maupun komponen dari kerusakan Adapun langkah pemasangan dan settingnya adalah sebagai berikut

12

1 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur TEGANGAN (Volt)

Pada saat mengukur tegangan AC atau DC maka alat ukur harus dipasang Paralel

terhadap rangkaian Maksud paralel adalah kedua terminal pengukur (Umumnya

berwarna Merah untuk positif (+) dan Hitam untuk Negatif (-)) harus membentuk

suatu titik percabangan dan bukan berjejer (seri) terhadap beban Pemasangan

yang benar dapat dilihat pada gambar berikut

2 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur ARUS (Ampere)

Untuk melakukan pengukuran arus yang harus diperhatikan adalah posisi

terminal harus dalam kondisi berderetan dengan beban Sehingga untuk

melakukan pengukuran arus maka rangkaian harus dibukadiputus

kemudian menghubungkan terminal alat ukur pada titik yang telah dibuka

tersebut Pemasanngan yang benar dapat dilihat pada gambar

13

3 Posisi Alat Ukur saat Mengukur Hambatan (Ohm)

Yang mesti diketahui saat pengukuran hambatan adalah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan

sumber Ini akan merusak alat ukur Pengukurannya sangat mudah yaitu

dengan mengatur saklar pemilih ke posisi skala OHM (Ω) dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 5: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

5

DAFTAR ISI

KEPEMILIKAN DAN PENGESAHAN 4

DAFTAR ISI 5

TATA TERTIB 6

SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM7

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM 9

PENDAHULUAN 10

UNIT 1 PENGUKURAN HAMBATAN 28

UNIT 2 PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN 37

UNIT 3 HUKUM OHM 44

UNIT 4 RANGKAIAN SERI DAN PARALEL 56

UNIT 5 RANGKAIAN RLC PARALEL 64

UNIT 6 PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG 76

UNIT 7 PENYEARAH GELOMBANG 87

6

TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

A Petunjuk Penggunaan Buku Panduan

1 Sebelum Praktikum

a Praktikan harus mempelajari buku panduan terlebih dahulu bila

diperlukan pelajari pula dari literatur lain yang mendukung pelaksanaan

praktikum

b Buku panduan harus dibawa saat praktikum

2 Selama Praktikum

a Data hasil praktikum masing-masing praktikan ditulis pada lembar data

yang disediakan pada buku panduan

b Laporan sementara hasil praktikum harus disahkan oleh Supervisor atau

Asisten sebelum praktikan meninggalkan ruangan praktikum Data yang

tidak disahkan oleh supervisor dan asisten tidak berlaku

c Matikan aliran listrik di meja anda setelah selesai tiap percobaan

B Petunjuk Pembuatan Laporan

1 Buat inti praktikum dari masing-masing topik percobaan uraikan dengan

urut percobaan 1 2 3 dan seterusnya sebanyak percobaan yang berlangsung

2 Tulis ulang data hasil praktikum dari laporan sementara kemudian berikan

contoh perhitungan sebagai analisis di setiap tabelnya

3 Buatlah grafik pada kertas milimeter atau pada aplikasi komputer (seperti

Ms Excel) yang ditempel di kertas laporan

4 Simpulkan masing-masing hasil percobaan

5 Buatlah kesimpulan umum dari pelaksanaan praktikum

6 Lampiran (fotokopi data hasil praktikum laporan sementara) yang telah

ditandatangani asisten

7 Laporan ditulis tangan dengan menggunakan kertas HVS ukuran A4 dan

tidak boleh yang bergaris atau digaris Tidak ada yang dicetak (jika ada

gambar atau yang lain yang perlu disertakan di laporan cukup digunting dan

tempel di kertas laporan anda)

8 Laporan dilampiri tugas (menjawab pertanyaan dll) bila ada per unitnya

9 Laporan dikumpulkan pada praktikum selanjutnya

10 Mintalah tanda tangan asisten sebagai pengesahan praktikum di setiap

praktikum WAJIB

11 Praktikan yang tidak mengumpulkan laporan unit sebelumnya tidak

diperkenankan mengikuti praktikum unit selanjutnya

7

SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM

Halaman Sampul

UNIT dan JUDUL PRAKTIKUM

Nama lengkap dan NIM praktikan

Waktu praktikum Hari tanggal dan jam

Abstrak

Abstrak adalah uraian singkat yang memberikan gambaran percobaan yang telah

dilakukan bagaimana percobaan dan pengamatan dilakukan serta kesimpulan yang

diperoleh Untuk satu unit praktikum abstrak maksimal 50 kata

1 Tujuan Praktikum Bagian ini menjelaskan tujuan praktikum yang akan dicapai dengan melakukan

percobaan unit yang bersangkutan

2 Dasar Teori Pada bagian ini diuraikan secara singkat landasan teori atau rumus-rumus yang

berhubungan dengan percobaan yang dilakukan

3 Metode Percobaan Pada bagian ini dijelaskan tentang percobaan yang dilakukan meliputi komponen

atau peralatan yang digunakan selama percobaan dan bagaimana cara atau langkah-

langkah untuk melakukan percobaan Gambaran mengenai cara melakukan

percobaan lebih baik jika digambarkan dalam bentuk diagram alir

4 Hasil Pengamatan dan Analisis Data hasil pengamatan dituliskan pada bagian ini Data diambil dari laporan

sementara atau tabel pengamatan ketika melakukan percobaan Analisis meliputi

a Teori inti dari praktikum yang ada di setiap percobaan

b Rumusan yang dipakai di setiap percobaan

c Keterangan setting dan posisi alat ukur (Bila menggunakan alat ukur) Setting

alat ukur bisa diberikan di setiap topik per percobaan

d Gambar untai pengukuran atau persamaannya bila praktiknya merangkai

atau berdasar uji rangkaian

e Contoh perhitungan ideal dengan rumus yang ada tersebut (nilai asumsi atau

pengambilan dari data di tabel)

f Buat contoh perhitungan dari tabel 1 sampai 2 jika menggunakan rumus yang

sama dalam satu topik di setiap percobaan tersebut

g Buat contoh analisis dan perhitungan error (jika ada) setiap kolom

h Semua tabel dan semua kolom harus diisi lengkap dan ditulis ulang Jika ada

kolom yang harus dihitung hanya hasilnya saja yang dimasukkan di tabel

i Buat grafik per tabel percobaan jika diperlukan

j Beri kesimpulan khusus per tabel

8

5 Kesimpulan

Kesimpulan berupa kalimat ringkas yang menggambarkan hasil percobaan untuk

menjawab tujuan praktikum Dalam kondisi tertentu mungkin saja kesimpulan

tidak sama dengan tujuan yang diharapkan pada percobaan tersebut Hal yang harus

diperhatikan bahwa kesimpulan harus didukung oleh data yang diperoleh dari

percobaan dan analisis yang dilakukan

6 Daftar Pustaka

Jika ada artikel atau buku yang dikutip langsung pada laporan ini harus

dicantumkan sebagai daftar pustaka Daftar pustaka ditulis secara berurutan

berdasarkan huruf awal nama penulisnya dengan format

Nama penulis Tahun diterbitkan Judul Pustaka Nomor halaman Nama penerbit

Lokasikota diterbitkan

Tambahan

Satu hal yang penting di dalam penulisan laporan praktikum ini adalah setiap

praktikan harus mengikuti format penulisan sebagaimana yang digunakan pada

panduan praktikum yaitu

a Laporan ditulis tangan kecuali grafik dapat berupa print-out (seperti yang

telah dibahas sebelumnya di petunjuk pembuatan laporan)

b Ditulis pada kertas HVS polos

c Tulisan harus mudah dibaca oleh orang lain

d Masing-masing unit disteples atau dijilid rapi lengkap halaman sampul

Keterangan Lain

1 Laporan dikumpul pada Asisten di kelas dan minta Acc tanda penerimaan di

panduan

2 Dikumpul setiap mau masuk praktikum pada unit yang akan datang (1

Minggu)

3 Inhal Praktikum hanya maksimal 2 unit dan dilaksankan pada mingu ke 7

dan 8

4 Pendaftaran inhal dilaksanakan pada minggu ke 6 dan 7

5 Terlambat 15 menit tidak ada nilai Pre-test

6 Terlambat lebih dari 30 + 5 Nilai prak 40 desimal

9

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM

LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

UNIT

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Disusun oleh

Nama helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

NIM helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Kelompok Hari amp Jam helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKUSTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA Tahun Ajaran 2019

10

PENDAHULUAN

A CARA MEMBACA MULTIMETER ANALOG

Sebelum masuk lebih jauh mengenai cara mengukur besaran listrik seperti

Tegangan (Volt) Arus (Ampere) dan Hambatan (Ohm) Perlu diketahui terlebih

dahulu alat pengukurnya yaitu Multimeter atau Avometer Multimeter atau

Avometer adalah Alat ukur Listrik yang memungkinkan kita untuk mengukur

besarnya Besaran listrik yang ada pada suatu rangkaian baik itu Tegangan Arus

maupun Nilai HambatanTahanan Avometer adalah singkatan dari Ampere Volt

Ohm Meter jadi hanya terdapat 3 komponen yang bisa diukur dengan Avometer

sedangkan Multimeter dikatakan multi sebab memiliki banyak besaran yang bisa di

ukur misalnya Ampere Volt Ohm Frekuensi Konektivitas Rangkaian (putus atau

tidak) Nilai Kapasitif dan lain sebagainya Terdapat 2 (dua) jenis Multimeter yaitu

Ana-log dan Digital yang Digital sangat mudah pembacaannya disebabkan karena

Multime-ter digital telah menggunakan angka digital sehingga begitu melakukan

pengukuran Listrik Nilai yang diinginkan dapat langsung terbaca asalkan sesuai

atau Benar cara pemasangan alat ukurnya

11

1 SEKRUP PENGATUR JARUM Sekrup ini dapat di putar dengan Obeng atau plat

kecil Sekrup ini berfungsi mengatur Jarum agar kembali atau tepat pada posisi 0

(NOL) terkadang jarum tidak pada posisi NOL yang dapat membuat kesalahan pada

pengukuran Posisikan menjadi NOL sebelum digunakan

2 TOMBOL PENGATUR NOL OHM Tombol ini hampir sama dengan Sekrup pengatur

jarum hanya saja bedanya yaitu Tombol ini digunakan untuk membuat jarum

menunjukkan angka NOL pada saat Saklar pemilih di posisikan menunjuk SKALA

OHM Saat saklar pemilih pada posisi Ohm biasanya pilih x1 pada skala Ohm

kemudian Hubungkan kedua ujung TERMINAL (Ujung terminal Merah bertemu

dengan Ujung terminal Hitam) dan Lihat pada Layar penunjuk Jarum akan bergerak

ke KANAN (Disitu terdapat angka NOL (0) Putar tombol pengatur Nol Ohm sampai

jarum menunjukkan angka NOL) Proses ini dinamakan KALIBRASI OhmMeter Hal

ini Muthlak dilakukan sebelum melakukan pengukuran tahanan (OHM) suatu

komponen atau suatu rangkaian

3 SAKLAR PEMILIH Saklar ini harus diposisikan sesuai dengan besaran yang akan

diukur Misalnya ketika mengukur tegangan AC maka aturputar saklar hingga

menyentuh skala AC yang terdapat pada alat ukur tertulis ACV Begitu pula saat

mengukur tegangan DC Pastikan putaran pada multimeter menunjukkan ke DC

Setiap bagian skala pengukuran dipilih dengan Saklar Pemilih terdapat Nilai-nilai

yang tertera pada alat ukur Misalnya Pada Skala Tegangan AC (tertulis ACV pada alat

ukur) tertera skala 10 50 250 dan 750 Begitu pula pada skala tegangan DC (tertulis

DCV pada alat ukur) tertera skala 01 025 25 10 dll Apa maksud Skala ini dan

bagaimana memilihnya

Skala tersebut adalah skala yang akan digunakan untuk membaca hasil pengukuran

Semua skala dapat digunakan untuk membaca Hanya saja tidak semua skala dapat

memberikan atau memperlihatkan nilai yang diinginkan Misalnya kita mempunyai

Baterai 9 Volt DC Kemudian kita mengatur SAKLAR PEMILIH untuk Memilih SKALA

TEGANGAN DC pada posisi 25 dan menghubungkan TERMINAL Merah dengan positif

(+) baterai dan Hitam dengan Negatif (-) baterai Adapun hal yang akan terjadi adalah

jarum akan bergerak ke Ujung Kanan dan tidak menunjukkan angka 9 Volt Mengapa

Demikian Sebab NILAI MAKSIMAL yang dapat diukur bila kita memposisikan saklar

pemilih pada skala 25 adalah hanya 25 Volt saja Sehingga untuk mengukur Nilai 9

Volt maka saklar harus diputar menuju Skala yang LEBIH BESAR dari nilai tegangan

yang diukur Maka solusinya adalah dengan memutar knop pada Posisi 10 dan alat ukur

akan menunjukkan nilai yang diinginkan

B ALAT UKUR LISTRIK HARUS DIPASANG DENGAN BENAR

Dalam melakukan suatu pengukuran maka pemasangan dan setting alat ukur tentu harus benar Selain untuk memberikan hasil pengukuran yang baik pemasangan dan setting yang benar akan menghindarkan alat ukur maupun komponen dari kerusakan Adapun langkah pemasangan dan settingnya adalah sebagai berikut

12

1 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur TEGANGAN (Volt)

Pada saat mengukur tegangan AC atau DC maka alat ukur harus dipasang Paralel

terhadap rangkaian Maksud paralel adalah kedua terminal pengukur (Umumnya

berwarna Merah untuk positif (+) dan Hitam untuk Negatif (-)) harus membentuk

suatu titik percabangan dan bukan berjejer (seri) terhadap beban Pemasangan

yang benar dapat dilihat pada gambar berikut

2 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur ARUS (Ampere)

Untuk melakukan pengukuran arus yang harus diperhatikan adalah posisi

terminal harus dalam kondisi berderetan dengan beban Sehingga untuk

melakukan pengukuran arus maka rangkaian harus dibukadiputus

kemudian menghubungkan terminal alat ukur pada titik yang telah dibuka

tersebut Pemasanngan yang benar dapat dilihat pada gambar

13

3 Posisi Alat Ukur saat Mengukur Hambatan (Ohm)

Yang mesti diketahui saat pengukuran hambatan adalah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan

sumber Ini akan merusak alat ukur Pengukurannya sangat mudah yaitu

dengan mengatur saklar pemilih ke posisi skala OHM (Ω) dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 6: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

6

TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

A Petunjuk Penggunaan Buku Panduan

1 Sebelum Praktikum

a Praktikan harus mempelajari buku panduan terlebih dahulu bila

diperlukan pelajari pula dari literatur lain yang mendukung pelaksanaan

praktikum

b Buku panduan harus dibawa saat praktikum

2 Selama Praktikum

a Data hasil praktikum masing-masing praktikan ditulis pada lembar data

yang disediakan pada buku panduan

b Laporan sementara hasil praktikum harus disahkan oleh Supervisor atau

Asisten sebelum praktikan meninggalkan ruangan praktikum Data yang

tidak disahkan oleh supervisor dan asisten tidak berlaku

c Matikan aliran listrik di meja anda setelah selesai tiap percobaan

B Petunjuk Pembuatan Laporan

1 Buat inti praktikum dari masing-masing topik percobaan uraikan dengan

urut percobaan 1 2 3 dan seterusnya sebanyak percobaan yang berlangsung

2 Tulis ulang data hasil praktikum dari laporan sementara kemudian berikan

contoh perhitungan sebagai analisis di setiap tabelnya

3 Buatlah grafik pada kertas milimeter atau pada aplikasi komputer (seperti

Ms Excel) yang ditempel di kertas laporan

4 Simpulkan masing-masing hasil percobaan

5 Buatlah kesimpulan umum dari pelaksanaan praktikum

6 Lampiran (fotokopi data hasil praktikum laporan sementara) yang telah

ditandatangani asisten

7 Laporan ditulis tangan dengan menggunakan kertas HVS ukuran A4 dan

tidak boleh yang bergaris atau digaris Tidak ada yang dicetak (jika ada

gambar atau yang lain yang perlu disertakan di laporan cukup digunting dan

tempel di kertas laporan anda)

8 Laporan dilampiri tugas (menjawab pertanyaan dll) bila ada per unitnya

9 Laporan dikumpulkan pada praktikum selanjutnya

10 Mintalah tanda tangan asisten sebagai pengesahan praktikum di setiap

praktikum WAJIB

11 Praktikan yang tidak mengumpulkan laporan unit sebelumnya tidak

diperkenankan mengikuti praktikum unit selanjutnya

7

SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM

Halaman Sampul

UNIT dan JUDUL PRAKTIKUM

Nama lengkap dan NIM praktikan

Waktu praktikum Hari tanggal dan jam

Abstrak

Abstrak adalah uraian singkat yang memberikan gambaran percobaan yang telah

dilakukan bagaimana percobaan dan pengamatan dilakukan serta kesimpulan yang

diperoleh Untuk satu unit praktikum abstrak maksimal 50 kata

1 Tujuan Praktikum Bagian ini menjelaskan tujuan praktikum yang akan dicapai dengan melakukan

percobaan unit yang bersangkutan

2 Dasar Teori Pada bagian ini diuraikan secara singkat landasan teori atau rumus-rumus yang

berhubungan dengan percobaan yang dilakukan

3 Metode Percobaan Pada bagian ini dijelaskan tentang percobaan yang dilakukan meliputi komponen

atau peralatan yang digunakan selama percobaan dan bagaimana cara atau langkah-

langkah untuk melakukan percobaan Gambaran mengenai cara melakukan

percobaan lebih baik jika digambarkan dalam bentuk diagram alir

4 Hasil Pengamatan dan Analisis Data hasil pengamatan dituliskan pada bagian ini Data diambil dari laporan

sementara atau tabel pengamatan ketika melakukan percobaan Analisis meliputi

a Teori inti dari praktikum yang ada di setiap percobaan

b Rumusan yang dipakai di setiap percobaan

c Keterangan setting dan posisi alat ukur (Bila menggunakan alat ukur) Setting

alat ukur bisa diberikan di setiap topik per percobaan

d Gambar untai pengukuran atau persamaannya bila praktiknya merangkai

atau berdasar uji rangkaian

e Contoh perhitungan ideal dengan rumus yang ada tersebut (nilai asumsi atau

pengambilan dari data di tabel)

f Buat contoh perhitungan dari tabel 1 sampai 2 jika menggunakan rumus yang

sama dalam satu topik di setiap percobaan tersebut

g Buat contoh analisis dan perhitungan error (jika ada) setiap kolom

h Semua tabel dan semua kolom harus diisi lengkap dan ditulis ulang Jika ada

kolom yang harus dihitung hanya hasilnya saja yang dimasukkan di tabel

i Buat grafik per tabel percobaan jika diperlukan

j Beri kesimpulan khusus per tabel

8

5 Kesimpulan

Kesimpulan berupa kalimat ringkas yang menggambarkan hasil percobaan untuk

menjawab tujuan praktikum Dalam kondisi tertentu mungkin saja kesimpulan

tidak sama dengan tujuan yang diharapkan pada percobaan tersebut Hal yang harus

diperhatikan bahwa kesimpulan harus didukung oleh data yang diperoleh dari

percobaan dan analisis yang dilakukan

6 Daftar Pustaka

Jika ada artikel atau buku yang dikutip langsung pada laporan ini harus

dicantumkan sebagai daftar pustaka Daftar pustaka ditulis secara berurutan

berdasarkan huruf awal nama penulisnya dengan format

Nama penulis Tahun diterbitkan Judul Pustaka Nomor halaman Nama penerbit

Lokasikota diterbitkan

Tambahan

Satu hal yang penting di dalam penulisan laporan praktikum ini adalah setiap

praktikan harus mengikuti format penulisan sebagaimana yang digunakan pada

panduan praktikum yaitu

a Laporan ditulis tangan kecuali grafik dapat berupa print-out (seperti yang

telah dibahas sebelumnya di petunjuk pembuatan laporan)

b Ditulis pada kertas HVS polos

c Tulisan harus mudah dibaca oleh orang lain

d Masing-masing unit disteples atau dijilid rapi lengkap halaman sampul

Keterangan Lain

1 Laporan dikumpul pada Asisten di kelas dan minta Acc tanda penerimaan di

panduan

2 Dikumpul setiap mau masuk praktikum pada unit yang akan datang (1

Minggu)

3 Inhal Praktikum hanya maksimal 2 unit dan dilaksankan pada mingu ke 7

dan 8

4 Pendaftaran inhal dilaksanakan pada minggu ke 6 dan 7

5 Terlambat 15 menit tidak ada nilai Pre-test

6 Terlambat lebih dari 30 + 5 Nilai prak 40 desimal

9

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM

LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

UNIT

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Disusun oleh

Nama helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

NIM helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Kelompok Hari amp Jam helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKUSTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA Tahun Ajaran 2019

10

PENDAHULUAN

A CARA MEMBACA MULTIMETER ANALOG

Sebelum masuk lebih jauh mengenai cara mengukur besaran listrik seperti

Tegangan (Volt) Arus (Ampere) dan Hambatan (Ohm) Perlu diketahui terlebih

dahulu alat pengukurnya yaitu Multimeter atau Avometer Multimeter atau

Avometer adalah Alat ukur Listrik yang memungkinkan kita untuk mengukur

besarnya Besaran listrik yang ada pada suatu rangkaian baik itu Tegangan Arus

maupun Nilai HambatanTahanan Avometer adalah singkatan dari Ampere Volt

Ohm Meter jadi hanya terdapat 3 komponen yang bisa diukur dengan Avometer

sedangkan Multimeter dikatakan multi sebab memiliki banyak besaran yang bisa di

ukur misalnya Ampere Volt Ohm Frekuensi Konektivitas Rangkaian (putus atau

tidak) Nilai Kapasitif dan lain sebagainya Terdapat 2 (dua) jenis Multimeter yaitu

Ana-log dan Digital yang Digital sangat mudah pembacaannya disebabkan karena

Multime-ter digital telah menggunakan angka digital sehingga begitu melakukan

pengukuran Listrik Nilai yang diinginkan dapat langsung terbaca asalkan sesuai

atau Benar cara pemasangan alat ukurnya

11

1 SEKRUP PENGATUR JARUM Sekrup ini dapat di putar dengan Obeng atau plat

kecil Sekrup ini berfungsi mengatur Jarum agar kembali atau tepat pada posisi 0

(NOL) terkadang jarum tidak pada posisi NOL yang dapat membuat kesalahan pada

pengukuran Posisikan menjadi NOL sebelum digunakan

2 TOMBOL PENGATUR NOL OHM Tombol ini hampir sama dengan Sekrup pengatur

jarum hanya saja bedanya yaitu Tombol ini digunakan untuk membuat jarum

menunjukkan angka NOL pada saat Saklar pemilih di posisikan menunjuk SKALA

OHM Saat saklar pemilih pada posisi Ohm biasanya pilih x1 pada skala Ohm

kemudian Hubungkan kedua ujung TERMINAL (Ujung terminal Merah bertemu

dengan Ujung terminal Hitam) dan Lihat pada Layar penunjuk Jarum akan bergerak

ke KANAN (Disitu terdapat angka NOL (0) Putar tombol pengatur Nol Ohm sampai

jarum menunjukkan angka NOL) Proses ini dinamakan KALIBRASI OhmMeter Hal

ini Muthlak dilakukan sebelum melakukan pengukuran tahanan (OHM) suatu

komponen atau suatu rangkaian

3 SAKLAR PEMILIH Saklar ini harus diposisikan sesuai dengan besaran yang akan

diukur Misalnya ketika mengukur tegangan AC maka aturputar saklar hingga

menyentuh skala AC yang terdapat pada alat ukur tertulis ACV Begitu pula saat

mengukur tegangan DC Pastikan putaran pada multimeter menunjukkan ke DC

Setiap bagian skala pengukuran dipilih dengan Saklar Pemilih terdapat Nilai-nilai

yang tertera pada alat ukur Misalnya Pada Skala Tegangan AC (tertulis ACV pada alat

ukur) tertera skala 10 50 250 dan 750 Begitu pula pada skala tegangan DC (tertulis

DCV pada alat ukur) tertera skala 01 025 25 10 dll Apa maksud Skala ini dan

bagaimana memilihnya

Skala tersebut adalah skala yang akan digunakan untuk membaca hasil pengukuran

Semua skala dapat digunakan untuk membaca Hanya saja tidak semua skala dapat

memberikan atau memperlihatkan nilai yang diinginkan Misalnya kita mempunyai

Baterai 9 Volt DC Kemudian kita mengatur SAKLAR PEMILIH untuk Memilih SKALA

TEGANGAN DC pada posisi 25 dan menghubungkan TERMINAL Merah dengan positif

(+) baterai dan Hitam dengan Negatif (-) baterai Adapun hal yang akan terjadi adalah

jarum akan bergerak ke Ujung Kanan dan tidak menunjukkan angka 9 Volt Mengapa

Demikian Sebab NILAI MAKSIMAL yang dapat diukur bila kita memposisikan saklar

pemilih pada skala 25 adalah hanya 25 Volt saja Sehingga untuk mengukur Nilai 9

Volt maka saklar harus diputar menuju Skala yang LEBIH BESAR dari nilai tegangan

yang diukur Maka solusinya adalah dengan memutar knop pada Posisi 10 dan alat ukur

akan menunjukkan nilai yang diinginkan

B ALAT UKUR LISTRIK HARUS DIPASANG DENGAN BENAR

Dalam melakukan suatu pengukuran maka pemasangan dan setting alat ukur tentu harus benar Selain untuk memberikan hasil pengukuran yang baik pemasangan dan setting yang benar akan menghindarkan alat ukur maupun komponen dari kerusakan Adapun langkah pemasangan dan settingnya adalah sebagai berikut

12

1 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur TEGANGAN (Volt)

Pada saat mengukur tegangan AC atau DC maka alat ukur harus dipasang Paralel

terhadap rangkaian Maksud paralel adalah kedua terminal pengukur (Umumnya

berwarna Merah untuk positif (+) dan Hitam untuk Negatif (-)) harus membentuk

suatu titik percabangan dan bukan berjejer (seri) terhadap beban Pemasangan

yang benar dapat dilihat pada gambar berikut

2 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur ARUS (Ampere)

Untuk melakukan pengukuran arus yang harus diperhatikan adalah posisi

terminal harus dalam kondisi berderetan dengan beban Sehingga untuk

melakukan pengukuran arus maka rangkaian harus dibukadiputus

kemudian menghubungkan terminal alat ukur pada titik yang telah dibuka

tersebut Pemasanngan yang benar dapat dilihat pada gambar

13

3 Posisi Alat Ukur saat Mengukur Hambatan (Ohm)

Yang mesti diketahui saat pengukuran hambatan adalah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan

sumber Ini akan merusak alat ukur Pengukurannya sangat mudah yaitu

dengan mengatur saklar pemilih ke posisi skala OHM (Ω) dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 7: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

7

SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM

Halaman Sampul

UNIT dan JUDUL PRAKTIKUM

Nama lengkap dan NIM praktikan

Waktu praktikum Hari tanggal dan jam

Abstrak

Abstrak adalah uraian singkat yang memberikan gambaran percobaan yang telah

dilakukan bagaimana percobaan dan pengamatan dilakukan serta kesimpulan yang

diperoleh Untuk satu unit praktikum abstrak maksimal 50 kata

1 Tujuan Praktikum Bagian ini menjelaskan tujuan praktikum yang akan dicapai dengan melakukan

percobaan unit yang bersangkutan

2 Dasar Teori Pada bagian ini diuraikan secara singkat landasan teori atau rumus-rumus yang

berhubungan dengan percobaan yang dilakukan

3 Metode Percobaan Pada bagian ini dijelaskan tentang percobaan yang dilakukan meliputi komponen

atau peralatan yang digunakan selama percobaan dan bagaimana cara atau langkah-

langkah untuk melakukan percobaan Gambaran mengenai cara melakukan

percobaan lebih baik jika digambarkan dalam bentuk diagram alir

4 Hasil Pengamatan dan Analisis Data hasil pengamatan dituliskan pada bagian ini Data diambil dari laporan

sementara atau tabel pengamatan ketika melakukan percobaan Analisis meliputi

a Teori inti dari praktikum yang ada di setiap percobaan

b Rumusan yang dipakai di setiap percobaan

c Keterangan setting dan posisi alat ukur (Bila menggunakan alat ukur) Setting

alat ukur bisa diberikan di setiap topik per percobaan

d Gambar untai pengukuran atau persamaannya bila praktiknya merangkai

atau berdasar uji rangkaian

e Contoh perhitungan ideal dengan rumus yang ada tersebut (nilai asumsi atau

pengambilan dari data di tabel)

f Buat contoh perhitungan dari tabel 1 sampai 2 jika menggunakan rumus yang

sama dalam satu topik di setiap percobaan tersebut

g Buat contoh analisis dan perhitungan error (jika ada) setiap kolom

h Semua tabel dan semua kolom harus diisi lengkap dan ditulis ulang Jika ada

kolom yang harus dihitung hanya hasilnya saja yang dimasukkan di tabel

i Buat grafik per tabel percobaan jika diperlukan

j Beri kesimpulan khusus per tabel

8

5 Kesimpulan

Kesimpulan berupa kalimat ringkas yang menggambarkan hasil percobaan untuk

menjawab tujuan praktikum Dalam kondisi tertentu mungkin saja kesimpulan

tidak sama dengan tujuan yang diharapkan pada percobaan tersebut Hal yang harus

diperhatikan bahwa kesimpulan harus didukung oleh data yang diperoleh dari

percobaan dan analisis yang dilakukan

6 Daftar Pustaka

Jika ada artikel atau buku yang dikutip langsung pada laporan ini harus

dicantumkan sebagai daftar pustaka Daftar pustaka ditulis secara berurutan

berdasarkan huruf awal nama penulisnya dengan format

Nama penulis Tahun diterbitkan Judul Pustaka Nomor halaman Nama penerbit

Lokasikota diterbitkan

Tambahan

Satu hal yang penting di dalam penulisan laporan praktikum ini adalah setiap

praktikan harus mengikuti format penulisan sebagaimana yang digunakan pada

panduan praktikum yaitu

a Laporan ditulis tangan kecuali grafik dapat berupa print-out (seperti yang

telah dibahas sebelumnya di petunjuk pembuatan laporan)

b Ditulis pada kertas HVS polos

c Tulisan harus mudah dibaca oleh orang lain

d Masing-masing unit disteples atau dijilid rapi lengkap halaman sampul

Keterangan Lain

1 Laporan dikumpul pada Asisten di kelas dan minta Acc tanda penerimaan di

panduan

2 Dikumpul setiap mau masuk praktikum pada unit yang akan datang (1

Minggu)

3 Inhal Praktikum hanya maksimal 2 unit dan dilaksankan pada mingu ke 7

dan 8

4 Pendaftaran inhal dilaksanakan pada minggu ke 6 dan 7

5 Terlambat 15 menit tidak ada nilai Pre-test

6 Terlambat lebih dari 30 + 5 Nilai prak 40 desimal

9

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM

LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

UNIT

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Disusun oleh

Nama helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

NIM helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Kelompok Hari amp Jam helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKUSTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA Tahun Ajaran 2019

10

PENDAHULUAN

A CARA MEMBACA MULTIMETER ANALOG

Sebelum masuk lebih jauh mengenai cara mengukur besaran listrik seperti

Tegangan (Volt) Arus (Ampere) dan Hambatan (Ohm) Perlu diketahui terlebih

dahulu alat pengukurnya yaitu Multimeter atau Avometer Multimeter atau

Avometer adalah Alat ukur Listrik yang memungkinkan kita untuk mengukur

besarnya Besaran listrik yang ada pada suatu rangkaian baik itu Tegangan Arus

maupun Nilai HambatanTahanan Avometer adalah singkatan dari Ampere Volt

Ohm Meter jadi hanya terdapat 3 komponen yang bisa diukur dengan Avometer

sedangkan Multimeter dikatakan multi sebab memiliki banyak besaran yang bisa di

ukur misalnya Ampere Volt Ohm Frekuensi Konektivitas Rangkaian (putus atau

tidak) Nilai Kapasitif dan lain sebagainya Terdapat 2 (dua) jenis Multimeter yaitu

Ana-log dan Digital yang Digital sangat mudah pembacaannya disebabkan karena

Multime-ter digital telah menggunakan angka digital sehingga begitu melakukan

pengukuran Listrik Nilai yang diinginkan dapat langsung terbaca asalkan sesuai

atau Benar cara pemasangan alat ukurnya

11

1 SEKRUP PENGATUR JARUM Sekrup ini dapat di putar dengan Obeng atau plat

kecil Sekrup ini berfungsi mengatur Jarum agar kembali atau tepat pada posisi 0

(NOL) terkadang jarum tidak pada posisi NOL yang dapat membuat kesalahan pada

pengukuran Posisikan menjadi NOL sebelum digunakan

2 TOMBOL PENGATUR NOL OHM Tombol ini hampir sama dengan Sekrup pengatur

jarum hanya saja bedanya yaitu Tombol ini digunakan untuk membuat jarum

menunjukkan angka NOL pada saat Saklar pemilih di posisikan menunjuk SKALA

OHM Saat saklar pemilih pada posisi Ohm biasanya pilih x1 pada skala Ohm

kemudian Hubungkan kedua ujung TERMINAL (Ujung terminal Merah bertemu

dengan Ujung terminal Hitam) dan Lihat pada Layar penunjuk Jarum akan bergerak

ke KANAN (Disitu terdapat angka NOL (0) Putar tombol pengatur Nol Ohm sampai

jarum menunjukkan angka NOL) Proses ini dinamakan KALIBRASI OhmMeter Hal

ini Muthlak dilakukan sebelum melakukan pengukuran tahanan (OHM) suatu

komponen atau suatu rangkaian

3 SAKLAR PEMILIH Saklar ini harus diposisikan sesuai dengan besaran yang akan

diukur Misalnya ketika mengukur tegangan AC maka aturputar saklar hingga

menyentuh skala AC yang terdapat pada alat ukur tertulis ACV Begitu pula saat

mengukur tegangan DC Pastikan putaran pada multimeter menunjukkan ke DC

Setiap bagian skala pengukuran dipilih dengan Saklar Pemilih terdapat Nilai-nilai

yang tertera pada alat ukur Misalnya Pada Skala Tegangan AC (tertulis ACV pada alat

ukur) tertera skala 10 50 250 dan 750 Begitu pula pada skala tegangan DC (tertulis

DCV pada alat ukur) tertera skala 01 025 25 10 dll Apa maksud Skala ini dan

bagaimana memilihnya

Skala tersebut adalah skala yang akan digunakan untuk membaca hasil pengukuran

Semua skala dapat digunakan untuk membaca Hanya saja tidak semua skala dapat

memberikan atau memperlihatkan nilai yang diinginkan Misalnya kita mempunyai

Baterai 9 Volt DC Kemudian kita mengatur SAKLAR PEMILIH untuk Memilih SKALA

TEGANGAN DC pada posisi 25 dan menghubungkan TERMINAL Merah dengan positif

(+) baterai dan Hitam dengan Negatif (-) baterai Adapun hal yang akan terjadi adalah

jarum akan bergerak ke Ujung Kanan dan tidak menunjukkan angka 9 Volt Mengapa

Demikian Sebab NILAI MAKSIMAL yang dapat diukur bila kita memposisikan saklar

pemilih pada skala 25 adalah hanya 25 Volt saja Sehingga untuk mengukur Nilai 9

Volt maka saklar harus diputar menuju Skala yang LEBIH BESAR dari nilai tegangan

yang diukur Maka solusinya adalah dengan memutar knop pada Posisi 10 dan alat ukur

akan menunjukkan nilai yang diinginkan

B ALAT UKUR LISTRIK HARUS DIPASANG DENGAN BENAR

Dalam melakukan suatu pengukuran maka pemasangan dan setting alat ukur tentu harus benar Selain untuk memberikan hasil pengukuran yang baik pemasangan dan setting yang benar akan menghindarkan alat ukur maupun komponen dari kerusakan Adapun langkah pemasangan dan settingnya adalah sebagai berikut

12

1 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur TEGANGAN (Volt)

Pada saat mengukur tegangan AC atau DC maka alat ukur harus dipasang Paralel

terhadap rangkaian Maksud paralel adalah kedua terminal pengukur (Umumnya

berwarna Merah untuk positif (+) dan Hitam untuk Negatif (-)) harus membentuk

suatu titik percabangan dan bukan berjejer (seri) terhadap beban Pemasangan

yang benar dapat dilihat pada gambar berikut

2 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur ARUS (Ampere)

Untuk melakukan pengukuran arus yang harus diperhatikan adalah posisi

terminal harus dalam kondisi berderetan dengan beban Sehingga untuk

melakukan pengukuran arus maka rangkaian harus dibukadiputus

kemudian menghubungkan terminal alat ukur pada titik yang telah dibuka

tersebut Pemasanngan yang benar dapat dilihat pada gambar

13

3 Posisi Alat Ukur saat Mengukur Hambatan (Ohm)

Yang mesti diketahui saat pengukuran hambatan adalah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan

sumber Ini akan merusak alat ukur Pengukurannya sangat mudah yaitu

dengan mengatur saklar pemilih ke posisi skala OHM (Ω) dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 8: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

8

5 Kesimpulan

Kesimpulan berupa kalimat ringkas yang menggambarkan hasil percobaan untuk

menjawab tujuan praktikum Dalam kondisi tertentu mungkin saja kesimpulan

tidak sama dengan tujuan yang diharapkan pada percobaan tersebut Hal yang harus

diperhatikan bahwa kesimpulan harus didukung oleh data yang diperoleh dari

percobaan dan analisis yang dilakukan

6 Daftar Pustaka

Jika ada artikel atau buku yang dikutip langsung pada laporan ini harus

dicantumkan sebagai daftar pustaka Daftar pustaka ditulis secara berurutan

berdasarkan huruf awal nama penulisnya dengan format

Nama penulis Tahun diterbitkan Judul Pustaka Nomor halaman Nama penerbit

Lokasikota diterbitkan

Tambahan

Satu hal yang penting di dalam penulisan laporan praktikum ini adalah setiap

praktikan harus mengikuti format penulisan sebagaimana yang digunakan pada

panduan praktikum yaitu

a Laporan ditulis tangan kecuali grafik dapat berupa print-out (seperti yang

telah dibahas sebelumnya di petunjuk pembuatan laporan)

b Ditulis pada kertas HVS polos

c Tulisan harus mudah dibaca oleh orang lain

d Masing-masing unit disteples atau dijilid rapi lengkap halaman sampul

Keterangan Lain

1 Laporan dikumpul pada Asisten di kelas dan minta Acc tanda penerimaan di

panduan

2 Dikumpul setiap mau masuk praktikum pada unit yang akan datang (1

Minggu)

3 Inhal Praktikum hanya maksimal 2 unit dan dilaksankan pada mingu ke 7

dan 8

4 Pendaftaran inhal dilaksanakan pada minggu ke 6 dan 7

5 Terlambat 15 menit tidak ada nilai Pre-test

6 Terlambat lebih dari 30 + 5 Nilai prak 40 desimal

9

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM

LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

UNIT

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Disusun oleh

Nama helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

NIM helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Kelompok Hari amp Jam helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKUSTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA Tahun Ajaran 2019

10

PENDAHULUAN

A CARA MEMBACA MULTIMETER ANALOG

Sebelum masuk lebih jauh mengenai cara mengukur besaran listrik seperti

Tegangan (Volt) Arus (Ampere) dan Hambatan (Ohm) Perlu diketahui terlebih

dahulu alat pengukurnya yaitu Multimeter atau Avometer Multimeter atau

Avometer adalah Alat ukur Listrik yang memungkinkan kita untuk mengukur

besarnya Besaran listrik yang ada pada suatu rangkaian baik itu Tegangan Arus

maupun Nilai HambatanTahanan Avometer adalah singkatan dari Ampere Volt

Ohm Meter jadi hanya terdapat 3 komponen yang bisa diukur dengan Avometer

sedangkan Multimeter dikatakan multi sebab memiliki banyak besaran yang bisa di

ukur misalnya Ampere Volt Ohm Frekuensi Konektivitas Rangkaian (putus atau

tidak) Nilai Kapasitif dan lain sebagainya Terdapat 2 (dua) jenis Multimeter yaitu

Ana-log dan Digital yang Digital sangat mudah pembacaannya disebabkan karena

Multime-ter digital telah menggunakan angka digital sehingga begitu melakukan

pengukuran Listrik Nilai yang diinginkan dapat langsung terbaca asalkan sesuai

atau Benar cara pemasangan alat ukurnya

11

1 SEKRUP PENGATUR JARUM Sekrup ini dapat di putar dengan Obeng atau plat

kecil Sekrup ini berfungsi mengatur Jarum agar kembali atau tepat pada posisi 0

(NOL) terkadang jarum tidak pada posisi NOL yang dapat membuat kesalahan pada

pengukuran Posisikan menjadi NOL sebelum digunakan

2 TOMBOL PENGATUR NOL OHM Tombol ini hampir sama dengan Sekrup pengatur

jarum hanya saja bedanya yaitu Tombol ini digunakan untuk membuat jarum

menunjukkan angka NOL pada saat Saklar pemilih di posisikan menunjuk SKALA

OHM Saat saklar pemilih pada posisi Ohm biasanya pilih x1 pada skala Ohm

kemudian Hubungkan kedua ujung TERMINAL (Ujung terminal Merah bertemu

dengan Ujung terminal Hitam) dan Lihat pada Layar penunjuk Jarum akan bergerak

ke KANAN (Disitu terdapat angka NOL (0) Putar tombol pengatur Nol Ohm sampai

jarum menunjukkan angka NOL) Proses ini dinamakan KALIBRASI OhmMeter Hal

ini Muthlak dilakukan sebelum melakukan pengukuran tahanan (OHM) suatu

komponen atau suatu rangkaian

3 SAKLAR PEMILIH Saklar ini harus diposisikan sesuai dengan besaran yang akan

diukur Misalnya ketika mengukur tegangan AC maka aturputar saklar hingga

menyentuh skala AC yang terdapat pada alat ukur tertulis ACV Begitu pula saat

mengukur tegangan DC Pastikan putaran pada multimeter menunjukkan ke DC

Setiap bagian skala pengukuran dipilih dengan Saklar Pemilih terdapat Nilai-nilai

yang tertera pada alat ukur Misalnya Pada Skala Tegangan AC (tertulis ACV pada alat

ukur) tertera skala 10 50 250 dan 750 Begitu pula pada skala tegangan DC (tertulis

DCV pada alat ukur) tertera skala 01 025 25 10 dll Apa maksud Skala ini dan

bagaimana memilihnya

Skala tersebut adalah skala yang akan digunakan untuk membaca hasil pengukuran

Semua skala dapat digunakan untuk membaca Hanya saja tidak semua skala dapat

memberikan atau memperlihatkan nilai yang diinginkan Misalnya kita mempunyai

Baterai 9 Volt DC Kemudian kita mengatur SAKLAR PEMILIH untuk Memilih SKALA

TEGANGAN DC pada posisi 25 dan menghubungkan TERMINAL Merah dengan positif

(+) baterai dan Hitam dengan Negatif (-) baterai Adapun hal yang akan terjadi adalah

jarum akan bergerak ke Ujung Kanan dan tidak menunjukkan angka 9 Volt Mengapa

Demikian Sebab NILAI MAKSIMAL yang dapat diukur bila kita memposisikan saklar

pemilih pada skala 25 adalah hanya 25 Volt saja Sehingga untuk mengukur Nilai 9

Volt maka saklar harus diputar menuju Skala yang LEBIH BESAR dari nilai tegangan

yang diukur Maka solusinya adalah dengan memutar knop pada Posisi 10 dan alat ukur

akan menunjukkan nilai yang diinginkan

B ALAT UKUR LISTRIK HARUS DIPASANG DENGAN BENAR

Dalam melakukan suatu pengukuran maka pemasangan dan setting alat ukur tentu harus benar Selain untuk memberikan hasil pengukuran yang baik pemasangan dan setting yang benar akan menghindarkan alat ukur maupun komponen dari kerusakan Adapun langkah pemasangan dan settingnya adalah sebagai berikut

12

1 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur TEGANGAN (Volt)

Pada saat mengukur tegangan AC atau DC maka alat ukur harus dipasang Paralel

terhadap rangkaian Maksud paralel adalah kedua terminal pengukur (Umumnya

berwarna Merah untuk positif (+) dan Hitam untuk Negatif (-)) harus membentuk

suatu titik percabangan dan bukan berjejer (seri) terhadap beban Pemasangan

yang benar dapat dilihat pada gambar berikut

2 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur ARUS (Ampere)

Untuk melakukan pengukuran arus yang harus diperhatikan adalah posisi

terminal harus dalam kondisi berderetan dengan beban Sehingga untuk

melakukan pengukuran arus maka rangkaian harus dibukadiputus

kemudian menghubungkan terminal alat ukur pada titik yang telah dibuka

tersebut Pemasanngan yang benar dapat dilihat pada gambar

13

3 Posisi Alat Ukur saat Mengukur Hambatan (Ohm)

Yang mesti diketahui saat pengukuran hambatan adalah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan

sumber Ini akan merusak alat ukur Pengukurannya sangat mudah yaitu

dengan mengatur saklar pemilih ke posisi skala OHM (Ω) dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 9: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

9

CONTOH COVER LAPORAN PRAKTIKUM

LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO

UNIT

helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Disusun oleh

Nama helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

NIM helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Kelompok Hari amp Jam helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKUSTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA Tahun Ajaran 2019

10

PENDAHULUAN

A CARA MEMBACA MULTIMETER ANALOG

Sebelum masuk lebih jauh mengenai cara mengukur besaran listrik seperti

Tegangan (Volt) Arus (Ampere) dan Hambatan (Ohm) Perlu diketahui terlebih

dahulu alat pengukurnya yaitu Multimeter atau Avometer Multimeter atau

Avometer adalah Alat ukur Listrik yang memungkinkan kita untuk mengukur

besarnya Besaran listrik yang ada pada suatu rangkaian baik itu Tegangan Arus

maupun Nilai HambatanTahanan Avometer adalah singkatan dari Ampere Volt

Ohm Meter jadi hanya terdapat 3 komponen yang bisa diukur dengan Avometer

sedangkan Multimeter dikatakan multi sebab memiliki banyak besaran yang bisa di

ukur misalnya Ampere Volt Ohm Frekuensi Konektivitas Rangkaian (putus atau

tidak) Nilai Kapasitif dan lain sebagainya Terdapat 2 (dua) jenis Multimeter yaitu

Ana-log dan Digital yang Digital sangat mudah pembacaannya disebabkan karena

Multime-ter digital telah menggunakan angka digital sehingga begitu melakukan

pengukuran Listrik Nilai yang diinginkan dapat langsung terbaca asalkan sesuai

atau Benar cara pemasangan alat ukurnya

11

1 SEKRUP PENGATUR JARUM Sekrup ini dapat di putar dengan Obeng atau plat

kecil Sekrup ini berfungsi mengatur Jarum agar kembali atau tepat pada posisi 0

(NOL) terkadang jarum tidak pada posisi NOL yang dapat membuat kesalahan pada

pengukuran Posisikan menjadi NOL sebelum digunakan

2 TOMBOL PENGATUR NOL OHM Tombol ini hampir sama dengan Sekrup pengatur

jarum hanya saja bedanya yaitu Tombol ini digunakan untuk membuat jarum

menunjukkan angka NOL pada saat Saklar pemilih di posisikan menunjuk SKALA

OHM Saat saklar pemilih pada posisi Ohm biasanya pilih x1 pada skala Ohm

kemudian Hubungkan kedua ujung TERMINAL (Ujung terminal Merah bertemu

dengan Ujung terminal Hitam) dan Lihat pada Layar penunjuk Jarum akan bergerak

ke KANAN (Disitu terdapat angka NOL (0) Putar tombol pengatur Nol Ohm sampai

jarum menunjukkan angka NOL) Proses ini dinamakan KALIBRASI OhmMeter Hal

ini Muthlak dilakukan sebelum melakukan pengukuran tahanan (OHM) suatu

komponen atau suatu rangkaian

3 SAKLAR PEMILIH Saklar ini harus diposisikan sesuai dengan besaran yang akan

diukur Misalnya ketika mengukur tegangan AC maka aturputar saklar hingga

menyentuh skala AC yang terdapat pada alat ukur tertulis ACV Begitu pula saat

mengukur tegangan DC Pastikan putaran pada multimeter menunjukkan ke DC

Setiap bagian skala pengukuran dipilih dengan Saklar Pemilih terdapat Nilai-nilai

yang tertera pada alat ukur Misalnya Pada Skala Tegangan AC (tertulis ACV pada alat

ukur) tertera skala 10 50 250 dan 750 Begitu pula pada skala tegangan DC (tertulis

DCV pada alat ukur) tertera skala 01 025 25 10 dll Apa maksud Skala ini dan

bagaimana memilihnya

Skala tersebut adalah skala yang akan digunakan untuk membaca hasil pengukuran

Semua skala dapat digunakan untuk membaca Hanya saja tidak semua skala dapat

memberikan atau memperlihatkan nilai yang diinginkan Misalnya kita mempunyai

Baterai 9 Volt DC Kemudian kita mengatur SAKLAR PEMILIH untuk Memilih SKALA

TEGANGAN DC pada posisi 25 dan menghubungkan TERMINAL Merah dengan positif

(+) baterai dan Hitam dengan Negatif (-) baterai Adapun hal yang akan terjadi adalah

jarum akan bergerak ke Ujung Kanan dan tidak menunjukkan angka 9 Volt Mengapa

Demikian Sebab NILAI MAKSIMAL yang dapat diukur bila kita memposisikan saklar

pemilih pada skala 25 adalah hanya 25 Volt saja Sehingga untuk mengukur Nilai 9

Volt maka saklar harus diputar menuju Skala yang LEBIH BESAR dari nilai tegangan

yang diukur Maka solusinya adalah dengan memutar knop pada Posisi 10 dan alat ukur

akan menunjukkan nilai yang diinginkan

B ALAT UKUR LISTRIK HARUS DIPASANG DENGAN BENAR

Dalam melakukan suatu pengukuran maka pemasangan dan setting alat ukur tentu harus benar Selain untuk memberikan hasil pengukuran yang baik pemasangan dan setting yang benar akan menghindarkan alat ukur maupun komponen dari kerusakan Adapun langkah pemasangan dan settingnya adalah sebagai berikut

12

1 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur TEGANGAN (Volt)

Pada saat mengukur tegangan AC atau DC maka alat ukur harus dipasang Paralel

terhadap rangkaian Maksud paralel adalah kedua terminal pengukur (Umumnya

berwarna Merah untuk positif (+) dan Hitam untuk Negatif (-)) harus membentuk

suatu titik percabangan dan bukan berjejer (seri) terhadap beban Pemasangan

yang benar dapat dilihat pada gambar berikut

2 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur ARUS (Ampere)

Untuk melakukan pengukuran arus yang harus diperhatikan adalah posisi

terminal harus dalam kondisi berderetan dengan beban Sehingga untuk

melakukan pengukuran arus maka rangkaian harus dibukadiputus

kemudian menghubungkan terminal alat ukur pada titik yang telah dibuka

tersebut Pemasanngan yang benar dapat dilihat pada gambar

13

3 Posisi Alat Ukur saat Mengukur Hambatan (Ohm)

Yang mesti diketahui saat pengukuran hambatan adalah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan

sumber Ini akan merusak alat ukur Pengukurannya sangat mudah yaitu

dengan mengatur saklar pemilih ke posisi skala OHM (Ω) dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 10: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

10

PENDAHULUAN

A CARA MEMBACA MULTIMETER ANALOG

Sebelum masuk lebih jauh mengenai cara mengukur besaran listrik seperti

Tegangan (Volt) Arus (Ampere) dan Hambatan (Ohm) Perlu diketahui terlebih

dahulu alat pengukurnya yaitu Multimeter atau Avometer Multimeter atau

Avometer adalah Alat ukur Listrik yang memungkinkan kita untuk mengukur

besarnya Besaran listrik yang ada pada suatu rangkaian baik itu Tegangan Arus

maupun Nilai HambatanTahanan Avometer adalah singkatan dari Ampere Volt

Ohm Meter jadi hanya terdapat 3 komponen yang bisa diukur dengan Avometer

sedangkan Multimeter dikatakan multi sebab memiliki banyak besaran yang bisa di

ukur misalnya Ampere Volt Ohm Frekuensi Konektivitas Rangkaian (putus atau

tidak) Nilai Kapasitif dan lain sebagainya Terdapat 2 (dua) jenis Multimeter yaitu

Ana-log dan Digital yang Digital sangat mudah pembacaannya disebabkan karena

Multime-ter digital telah menggunakan angka digital sehingga begitu melakukan

pengukuran Listrik Nilai yang diinginkan dapat langsung terbaca asalkan sesuai

atau Benar cara pemasangan alat ukurnya

11

1 SEKRUP PENGATUR JARUM Sekrup ini dapat di putar dengan Obeng atau plat

kecil Sekrup ini berfungsi mengatur Jarum agar kembali atau tepat pada posisi 0

(NOL) terkadang jarum tidak pada posisi NOL yang dapat membuat kesalahan pada

pengukuran Posisikan menjadi NOL sebelum digunakan

2 TOMBOL PENGATUR NOL OHM Tombol ini hampir sama dengan Sekrup pengatur

jarum hanya saja bedanya yaitu Tombol ini digunakan untuk membuat jarum

menunjukkan angka NOL pada saat Saklar pemilih di posisikan menunjuk SKALA

OHM Saat saklar pemilih pada posisi Ohm biasanya pilih x1 pada skala Ohm

kemudian Hubungkan kedua ujung TERMINAL (Ujung terminal Merah bertemu

dengan Ujung terminal Hitam) dan Lihat pada Layar penunjuk Jarum akan bergerak

ke KANAN (Disitu terdapat angka NOL (0) Putar tombol pengatur Nol Ohm sampai

jarum menunjukkan angka NOL) Proses ini dinamakan KALIBRASI OhmMeter Hal

ini Muthlak dilakukan sebelum melakukan pengukuran tahanan (OHM) suatu

komponen atau suatu rangkaian

3 SAKLAR PEMILIH Saklar ini harus diposisikan sesuai dengan besaran yang akan

diukur Misalnya ketika mengukur tegangan AC maka aturputar saklar hingga

menyentuh skala AC yang terdapat pada alat ukur tertulis ACV Begitu pula saat

mengukur tegangan DC Pastikan putaran pada multimeter menunjukkan ke DC

Setiap bagian skala pengukuran dipilih dengan Saklar Pemilih terdapat Nilai-nilai

yang tertera pada alat ukur Misalnya Pada Skala Tegangan AC (tertulis ACV pada alat

ukur) tertera skala 10 50 250 dan 750 Begitu pula pada skala tegangan DC (tertulis

DCV pada alat ukur) tertera skala 01 025 25 10 dll Apa maksud Skala ini dan

bagaimana memilihnya

Skala tersebut adalah skala yang akan digunakan untuk membaca hasil pengukuran

Semua skala dapat digunakan untuk membaca Hanya saja tidak semua skala dapat

memberikan atau memperlihatkan nilai yang diinginkan Misalnya kita mempunyai

Baterai 9 Volt DC Kemudian kita mengatur SAKLAR PEMILIH untuk Memilih SKALA

TEGANGAN DC pada posisi 25 dan menghubungkan TERMINAL Merah dengan positif

(+) baterai dan Hitam dengan Negatif (-) baterai Adapun hal yang akan terjadi adalah

jarum akan bergerak ke Ujung Kanan dan tidak menunjukkan angka 9 Volt Mengapa

Demikian Sebab NILAI MAKSIMAL yang dapat diukur bila kita memposisikan saklar

pemilih pada skala 25 adalah hanya 25 Volt saja Sehingga untuk mengukur Nilai 9

Volt maka saklar harus diputar menuju Skala yang LEBIH BESAR dari nilai tegangan

yang diukur Maka solusinya adalah dengan memutar knop pada Posisi 10 dan alat ukur

akan menunjukkan nilai yang diinginkan

B ALAT UKUR LISTRIK HARUS DIPASANG DENGAN BENAR

Dalam melakukan suatu pengukuran maka pemasangan dan setting alat ukur tentu harus benar Selain untuk memberikan hasil pengukuran yang baik pemasangan dan setting yang benar akan menghindarkan alat ukur maupun komponen dari kerusakan Adapun langkah pemasangan dan settingnya adalah sebagai berikut

12

1 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur TEGANGAN (Volt)

Pada saat mengukur tegangan AC atau DC maka alat ukur harus dipasang Paralel

terhadap rangkaian Maksud paralel adalah kedua terminal pengukur (Umumnya

berwarna Merah untuk positif (+) dan Hitam untuk Negatif (-)) harus membentuk

suatu titik percabangan dan bukan berjejer (seri) terhadap beban Pemasangan

yang benar dapat dilihat pada gambar berikut

2 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur ARUS (Ampere)

Untuk melakukan pengukuran arus yang harus diperhatikan adalah posisi

terminal harus dalam kondisi berderetan dengan beban Sehingga untuk

melakukan pengukuran arus maka rangkaian harus dibukadiputus

kemudian menghubungkan terminal alat ukur pada titik yang telah dibuka

tersebut Pemasanngan yang benar dapat dilihat pada gambar

13

3 Posisi Alat Ukur saat Mengukur Hambatan (Ohm)

Yang mesti diketahui saat pengukuran hambatan adalah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan

sumber Ini akan merusak alat ukur Pengukurannya sangat mudah yaitu

dengan mengatur saklar pemilih ke posisi skala OHM (Ω) dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 11: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

11

1 SEKRUP PENGATUR JARUM Sekrup ini dapat di putar dengan Obeng atau plat

kecil Sekrup ini berfungsi mengatur Jarum agar kembali atau tepat pada posisi 0

(NOL) terkadang jarum tidak pada posisi NOL yang dapat membuat kesalahan pada

pengukuran Posisikan menjadi NOL sebelum digunakan

2 TOMBOL PENGATUR NOL OHM Tombol ini hampir sama dengan Sekrup pengatur

jarum hanya saja bedanya yaitu Tombol ini digunakan untuk membuat jarum

menunjukkan angka NOL pada saat Saklar pemilih di posisikan menunjuk SKALA

OHM Saat saklar pemilih pada posisi Ohm biasanya pilih x1 pada skala Ohm

kemudian Hubungkan kedua ujung TERMINAL (Ujung terminal Merah bertemu

dengan Ujung terminal Hitam) dan Lihat pada Layar penunjuk Jarum akan bergerak

ke KANAN (Disitu terdapat angka NOL (0) Putar tombol pengatur Nol Ohm sampai

jarum menunjukkan angka NOL) Proses ini dinamakan KALIBRASI OhmMeter Hal

ini Muthlak dilakukan sebelum melakukan pengukuran tahanan (OHM) suatu

komponen atau suatu rangkaian

3 SAKLAR PEMILIH Saklar ini harus diposisikan sesuai dengan besaran yang akan

diukur Misalnya ketika mengukur tegangan AC maka aturputar saklar hingga

menyentuh skala AC yang terdapat pada alat ukur tertulis ACV Begitu pula saat

mengukur tegangan DC Pastikan putaran pada multimeter menunjukkan ke DC

Setiap bagian skala pengukuran dipilih dengan Saklar Pemilih terdapat Nilai-nilai

yang tertera pada alat ukur Misalnya Pada Skala Tegangan AC (tertulis ACV pada alat

ukur) tertera skala 10 50 250 dan 750 Begitu pula pada skala tegangan DC (tertulis

DCV pada alat ukur) tertera skala 01 025 25 10 dll Apa maksud Skala ini dan

bagaimana memilihnya

Skala tersebut adalah skala yang akan digunakan untuk membaca hasil pengukuran

Semua skala dapat digunakan untuk membaca Hanya saja tidak semua skala dapat

memberikan atau memperlihatkan nilai yang diinginkan Misalnya kita mempunyai

Baterai 9 Volt DC Kemudian kita mengatur SAKLAR PEMILIH untuk Memilih SKALA

TEGANGAN DC pada posisi 25 dan menghubungkan TERMINAL Merah dengan positif

(+) baterai dan Hitam dengan Negatif (-) baterai Adapun hal yang akan terjadi adalah

jarum akan bergerak ke Ujung Kanan dan tidak menunjukkan angka 9 Volt Mengapa

Demikian Sebab NILAI MAKSIMAL yang dapat diukur bila kita memposisikan saklar

pemilih pada skala 25 adalah hanya 25 Volt saja Sehingga untuk mengukur Nilai 9

Volt maka saklar harus diputar menuju Skala yang LEBIH BESAR dari nilai tegangan

yang diukur Maka solusinya adalah dengan memutar knop pada Posisi 10 dan alat ukur

akan menunjukkan nilai yang diinginkan

B ALAT UKUR LISTRIK HARUS DIPASANG DENGAN BENAR

Dalam melakukan suatu pengukuran maka pemasangan dan setting alat ukur tentu harus benar Selain untuk memberikan hasil pengukuran yang baik pemasangan dan setting yang benar akan menghindarkan alat ukur maupun komponen dari kerusakan Adapun langkah pemasangan dan settingnya adalah sebagai berikut

12

1 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur TEGANGAN (Volt)

Pada saat mengukur tegangan AC atau DC maka alat ukur harus dipasang Paralel

terhadap rangkaian Maksud paralel adalah kedua terminal pengukur (Umumnya

berwarna Merah untuk positif (+) dan Hitam untuk Negatif (-)) harus membentuk

suatu titik percabangan dan bukan berjejer (seri) terhadap beban Pemasangan

yang benar dapat dilihat pada gambar berikut

2 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur ARUS (Ampere)

Untuk melakukan pengukuran arus yang harus diperhatikan adalah posisi

terminal harus dalam kondisi berderetan dengan beban Sehingga untuk

melakukan pengukuran arus maka rangkaian harus dibukadiputus

kemudian menghubungkan terminal alat ukur pada titik yang telah dibuka

tersebut Pemasanngan yang benar dapat dilihat pada gambar

13

3 Posisi Alat Ukur saat Mengukur Hambatan (Ohm)

Yang mesti diketahui saat pengukuran hambatan adalah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan

sumber Ini akan merusak alat ukur Pengukurannya sangat mudah yaitu

dengan mengatur saklar pemilih ke posisi skala OHM (Ω) dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 12: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

12

1 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur TEGANGAN (Volt)

Pada saat mengukur tegangan AC atau DC maka alat ukur harus dipasang Paralel

terhadap rangkaian Maksud paralel adalah kedua terminal pengukur (Umumnya

berwarna Merah untuk positif (+) dan Hitam untuk Negatif (-)) harus membentuk

suatu titik percabangan dan bukan berjejer (seri) terhadap beban Pemasangan

yang benar dapat dilihat pada gambar berikut

2 Posisi Alat Ukur Ketika Mengukur ARUS (Ampere)

Untuk melakukan pengukuran arus yang harus diperhatikan adalah posisi

terminal harus dalam kondisi berderetan dengan beban Sehingga untuk

melakukan pengukuran arus maka rangkaian harus dibukadiputus

kemudian menghubungkan terminal alat ukur pada titik yang telah dibuka

tersebut Pemasanngan yang benar dapat dilihat pada gambar

13

3 Posisi Alat Ukur saat Mengukur Hambatan (Ohm)

Yang mesti diketahui saat pengukuran hambatan adalah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan

sumber Ini akan merusak alat ukur Pengukurannya sangat mudah yaitu

dengan mengatur saklar pemilih ke posisi skala OHM (Ω) dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 13: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

13

3 Posisi Alat Ukur saat Mengukur Hambatan (Ohm)

Yang mesti diketahui saat pengukuran hambatan adalah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan

sumber Ini akan merusak alat ukur Pengukurannya sangat mudah yaitu

dengan mengatur saklar pemilih ke posisi skala OHM (Ω) dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 14: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

14

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) DC

Yang perludi Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak pecah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Tegangan yang anda ingin ukur ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk tegangan DC (Searah)

5 Posisikan SKALA PENGUKURAN pada nilai yang paling besar terlebih dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda TIDAK TAHU berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian

6 Pasangkan alat ukur PARALEL terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur

Cara Membaca Nilai Tegangan yang terukur

1 Misalkan Nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 VOLT DC (Belum kita ketahui sebelumnya itulah saya katakan Misalnya)

2 Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000 Nilai 1000 artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt

3 Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10 0-50 dan 0-250 Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10 saja

4 Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt jika yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya yang terukur adalah 500 Volt begitu seterusnya

5 Kembali Pada Kasus no 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih pada Posisi 1000 maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa nilai tegangan sebenarnya yang terukur Untuk itu Pindahkan Saklar Pemilih ke Nilai Skala yang dapat membuat Jarum bergerak lebih banyak agar nilai pengukuran lebih akurat

6 Misalkan kita menggeser saklar pemilih ke Posisi 10 pada skala DCV Yang terjadi adalah jarum akan bergerak dengan cepat ke paling ujung kanan Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur LEBIH BESAR dari nilai Skala maksimal yang dipilih Jika Hal ini di biarkan terus menerus maka alat ukur DAPAT RUSAK Jika jarum alat ukur bergerak sangat cepat ke kanan segera pisahkan alat ukur dari rangkaian dan ganti Skala SAKLAR PEMILIH ke posisi yang lebih Besar Saat saklar

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 15: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

15

Pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang di perhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10 dan BUKAN 0-50 atau 0-250

7 Telah saya jelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya tidak akan terukur diketahui Solusinya adalah Saklar Pemilih di posisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50 Saat memilih Skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV) maka dalam Layar Penunjukan Jarum yang mesti di perhatikan adalah range skala 0-50 dan BUKAN lagi 0-10 ataupun 0-250

Multimeter Over Awas Rusak

8 Saat Saklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan bergerak Tepat di tengah antara Nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50 yang artinya Nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt Perhatikan gambar berikut

Nilai tegangan Terlihat Benar

9 Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula menggunakan RUMUS

Jadi misalnya tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka

Tegangan Terukur = (50 50) x 15 sehingga Nilai Tegangan Terukur = 15 volt

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 16: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

16

Berikut saya akan berikan Contoh agar kita lebih mudah dalam memahaminya

Contoh I

Saat melakukan pengukuran ternyata Jarum Alat Ukur berada pada posisi seperti yang

terlihat pada gambar

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih berada pada Posisi

1 25 2 10 3 50 4 1000

Jawab

1 Skala saklar pemilih = 25 Skala terbesar yang dipilih = 250 Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (25250)x 110 = 11 Volt

2 Skala saklar pemilih = 10 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (1010)x 44 = 44 Volt

3 Skala saklar pemilih = 50 Skala terbesar yang dipilih = 50 Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (5050)x 22 = 22 Volt

4 Skala saklar pemilih = 1000 Skala terbesar yang dipilih = 10 Nilai yang ditunjuk jarum = 44 (perhatikan skala 0-10) Maka nilai Tegangan yang terukur adalah Teg VDC = (100010)x 44 = 440 Volt

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 17: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

17

MENGUKUR TEGANGAN (VOLT VOLTAGE) AC

1 Untuk mengukur Nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan Posisi Sakelar Pemilih berada pada SKALA TEGANGAN AC (Tertera ACV) dan kemudian memperhatikan Baris skala yang berwarna Merah pada Layar Penunjuk Jarum

2 Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran Tegangan DC di atas

MENGUKUR ARUS LISTRIK (Ampere) DC

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0)

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur

4 Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala Arus DCA

5 Pilih SKALA PENGUKURAN yang diinginkan seperti 50 Mikro 25m 25m atau 025A

6 Pasangkan alat ukur SERI terhadap beban sumberkomponen yang akan di ukur

7 Baca Alat ukur (Pembacaan Alat ukur sama dengan Pembacaan Tegangan DC diatas)

MENGUKUR NILAI TAHANAN RESISTANSI RESISTOR (OHM)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan

1 Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah)

2 Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL (0) bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu dilakukan Pengaturan Sekrup

3 Lakukan Kalibrasi alat ukur (Telah saya bahas diatas pada point 2 mengenai Tombol Pengatur Nol OHM) Posisikan Saklar Pemilih pada SKALA OHM pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel Terminal negatif (hitam) dan positif (merah) Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan Tombol pengatur Nol Ohm

4 Setelah Kalibrasi Atur SAKLAR PEMILIH pada posisi Skala OHM yang diinginkan yaitu pada x1 Ω x10 x100 x1k atau x10k Maksud tanda x (kali perkalian) disini

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 18: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

18

adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan di KALI kan dengan nilai Skala OHM yang dipilih oleh saklar Pemilih

5 Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan di Ukur (INGAT JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN MASIH BERTEGANGAN)

6 Baca Alat ukur

Cara membaca OHM METER

1 Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah

2 Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih

3 Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100 maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm

Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor

Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi

tahanan resistor tersebut adalah

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k

= 260 k = 260000 Ohm

Sumber httpefraimmasarrangwordpresscom20120731cara-membaca-

multimeter-avometer-jilid-2

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 19: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

19

MACAM-MACAM KOMPONEN ELEKTRONIKA

DAN CARA MENGUKURNYA

1 Mengukur Resistor

Resistor adalah suatu komponen yang banyak dipakai di dalam rangkaian elektronika

Fungsi utamanya adalah membatasi (restrict) aliran arus listrik Fungsi lainnya sebagai

resistor (R) pembagi tegangan (voltage divider) yang menghasilkan tegangan panjar maju

(forward bias) dan tegangan panjar mundur (reverse bias) sebagai pembangkit potensial

(output) vo dan potensial merujuk pada hukum Ohm I = VR semakin besar nilai

tahananresistan (R) semakin kecil arus (I) yang dapat mengalir Besar kecilnya nilai

satuan Ohm yang dimiliki oleh resistor dapat dihitung dengan melihat pita (band) warna

yang terdapat pada badan resistor Mengikuti gambar di bawah ini

Jika pita pertama berwarna kuning pita kedua berwarna ungu pita ketiga berwarna coklat

pita keempat berwarna emas nilai satuan Ohm dari resistor tersebut adalah 47 x 101 = 470

dengan toleransi 5 Harap diingat warna kuning menunjukkan angka 4 warna ungu

menunjukkan angka 7 warna coklat menunjukkan angka 1 dengan demikian faktor pengali

= 101 jika pita ketiga berwarna merah faktor pengali = 102 demikian seterusnya (Lihat

kembali modul tentang komponen elektronika) Untuk lebih jelas pelajari gambar di bawah

ini (di download dari situswebsite wwwdiyguitaristcom)

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 20: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

20

Cara lain untuk mengetahui besarnya nilai satuan Ohm sebuah resistor adalah

mengukurnya dengan Multimeter Perhatikan gambar di bawah ini Saklar jangkauan

ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ

Gambar Megukur Resistor

2 Mengukur Variabel Resistor

Variabel resistor adalah resistor yang dapat berubah nilai satuan Ohm-nya dengan cara

memutar-mutar tuas pemutar atau sekrup yang menggerakkan kontak geserpenyapu

(wiper) yang terdapat di dalam resistor tersebut Lihat gambar di bawah ini

Variabel resistor yang memiliki tuas pemutar biasanya disebut potensiometer

(potentiometer) dan yang memiliki sekrup pengatur disebut preset atau trimpot

Mengukur nilai satuan Ohm dari variabel resistor dengan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ωbatas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 21: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

21

Gambar Mengukur Variabel Resistor

3 Mengukur Resistor Peka CahayaLDR

Resistor Peka CahayaLight Dependence Resistor (LDR) adalah sebuah resistor yang

berfungsi sebagai input transducer (sensor) dimana nilai satuan Ohm-nya dipengaruhi oleh

cahaya yang jatuh di permukaan LDR tersebut

Mengukur nilai satuan Ohm dari LDR dengan menggunakan Multimeter adalah seperti yang

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur

(range) berada pada posisi x1 x10 atau kΩ sesuai kebutuhan

Gambar Mengukur Light Dependence Resistor (LDR)

Sebagai acuan ditempat gelap nilai satuan Ohm dari LDR = 1MΩ (1 Mega

Ohm1000000Ω) Ditempat terang nilai satuan Ohm dari LDR = 100Ω

4 Mengukur Themistor

Thermistor (Thermally sensitive resistor) adalah sebuah resistor yang dirancang khusus

untuk peka terhadap suhu Thermistor terbagi dalam dua jenis Pertama yang disebut

dengan Negative Temperature Coefficient Resistor (NTCR) jika mendapat panas nilai

satuan Ohm-nya berkurang misal pada suhu 250 C nilai satuan Ohm-nya = 47 kilo Ohm

(47kΩ) Kedua yang disebut dengan Positive Temperature Coefficient Resistor (PTCR) jika

mendapat panas nilai satuan Ohm-nya bertambah

Mengukur nilai satuan Ohm dari thermistor dengan menggunakan Multimeter adalah

seperti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Thermistor

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 22: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

22

5 Mengukur Kapasitor

Kapasitor adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat menyimpan dan

membuang Tegangan Arus Listrik Searah (Direct Current VoltageDCV)

Kapasitor terbagi dalam dua jenis Pertama kapasitor yang memiliki kutub positip (+) dan

negatip (-) Dalam teknik elektronika disebut kapasitor polar (polarised capacitor) Kedua

kapasitor yang tidak memiliki kutub positip (+) dan negatip (-) Disebut kapasitor non polar

(unpolarised capacitor)

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam mengukur kapasitor polar adalah

a Kabel penyidik (probes) positip (+) yang berwarna merah diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda positip (+)

b Kabel penyidik (probes) negatip (-) yang berwarna hitam diletakkan pada kaki kapasitor

yang bertanda negatip (-)

c Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) berada pada posisi x1 x10 atau

kΩ sesuai kebutuhan

d Untuk kapasitor non polar (unpolarised) kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan

secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Kapasitor

6 Mengukur Transistor

Transistor adalah komponen elektronik yang dirancang sebagai penguat arus karenanya

transistor disebut juga piranti (device) yang menangani arus (currenthandling device)

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Transistor

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 23: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

23

Dilihat dari tipenya transistor terbagi dua yaitu tipe PNP (Positip-Negatip-Positip) dan tipe

NPN (Negatip-Positip-Negatip) Saluran masuk (leads) ke transistor (lazimnya disebut kaki

transistor) dinamai dengan Basis (Base) Kolektor (Collector) dan Emitor (Emitter)

Transistor pada dasarnya adalah dua buah dioda yang disambung secara berbalikan Dioda

yang pertama dibentuk oleh Emitor-Basis dioda yang kedua dibentuk oleh Basis-Kolektor

Pada transistor tipe PNP Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Basis

sementara Basis berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Emitor dan Emitor Pada transistor

tipe NPN Basis berfungsi sebagai Anoda (+) terhadap Emitor dan Kolektor sementara

Emitor dan Kolektor berfungsi sebagai Katoda (-) terhadap Basis Cermati gambar di bawani

ini dengan seksama

Gambar Konfigurasi dan Simbol Transistor

Konsep dioda pada transistor penting untuk dipahami dengan baik karena erat kaitannya

dengan penggunaan Multimeter dalam mengukur nilai satuan Ohm dari transistor (baca

kembali uraian materi tentang baterai pada Multimeter)

Hal yang perlu diingat ketika mengukur transistor dengan Multimeter adalah

a Pada transistor tipe PNP kabel penyidik (probes) warna merah (+) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan secara bergantian di kaki

Emitor dan Kolektor

b Pada transistor tipe NPN kabel penyidik (probes) warna hitam (-) selalu diletakkan pada

kaki Basis kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan secara bergantian di

kaki Emitor dan Kolektor

c Saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) berada pada

posisi x1 x10 atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Transistor

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 24: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

24

Kaki-kaki Emitor Basis dan Kolektor dari transistor dapat ditentukan dengan tiga cara

a Dengan melihat tanda pada badan (case) transistor Beberapa pabrik transistor membuat

bulatan warna hitam atau tanda lingkaran di atas kaki kolektor dari transistor yang

berbentuk silinder Lihat gambar di bawah ini

b Dengan menggunakan katalog transistor yang dikeluarkanoleh pabrik pembuat

transistor

c Dengan melihat sirip kecil yang menonjol keluar dari badan transistor Lihat kembali

gambar transistor

d Dengan menggunakan Multimeter

e Untuk transistor daya (power transistors) badan transistor berfungsi sebagai kolektor

Lihat gambar di bawah ini

Gambar Kaki-kaki Transistor Dilihat Dari Bawah

7 Mengukur Dioda

Dioda adalah komponen elektronik yang memiliki dua elektroda yaitu (1) Anoda (a) dan

(2) Katoda (k) Mengikuti anak panah pada simbol diode pada gambar di bawah ini arus

listrik mengalir hanya satu arah yaitu dari Anoda ke Katoda Arus listrik tidak akan mengalir

dari Katoda ke Anoda Hal yang perlu diingat ketika mengukur dioda dengan Multimeter

adalah

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 25: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

25

Gambar Simbol Dioda

a Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Anoda kabel penyidik

(probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ohm (Ω) dan batas ukur (range) pada posisi x1 x10

atau x1kΩ sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Pengukuran Dioda

8 Mengukur Transformator

Transformator adalah komponen elektronik yang dirancang untuk dapat memindahkan

Tegangan Arus Listrik Bolak BalikAlternating Current Voltage (ACV) dari gulungan primer

(P) ke gulungan skunder (S) tanpa ada hubungan langsung antara kedua gulungan tersebut

Lihat gambar gambar di bawah ini

Gambar Transformator

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 26: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

26

Sebuah transformator masih baik dan dapat digunakan atau sudah rusak dapat dibuktikan

dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang perlu diingat ketika menggunakan

Multimeter untuk mengukur transformator adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan primer

b Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik-titik

terminal pada gulungan skunder

c Kedua kabel penyidik (probes) diletakkan secara sembarang (acak) pada titik terminal

primer dan skunder

d Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Catatan Langkah pengukuran tranformator ini berlaku untuk semua jenis transformator

yang digunakan pada catu daya maupun penguat audioradio

Gambar Mengukur Transformator

9 Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Gulungan atau Coil atau winding adalah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk

menghasilkan induksi maknit Jika gulungan kawat dialiri arus pada gulungan tersebut akan

dihasilkan induksi maknit

Dalam teknik elektronika gulungan atau coil ini diterapkan di dalam

pembuatantransformator dalam bentuk gulungan primer (P) dan skunder (S) namun ada

juga yang dibuat terpisah untuk keperluan khusus Lihat gambar di bawah ini

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 27: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

27

Gambar Berbagai Jenis Gulungan (CoilWinding) Untuk Berbagai Keperluan

Kondisi sebuah gulungan (coilwinding) apakah masih baik dan dapat digunakan atau

sudah rusak dapat dibuktikan dengan cara mengukurnya dengan Multimeter Hal yang

perlu diingat ketika menggunakan Multimeter untuk mengukur gulungan (coilwinding)

adalah

a Kedua kabel penyidik (probes) dapat diletakkan secara sembarang (acak) pada terminal

yang terdapat pada gulungan

b Saklar jangkauan ukur pada posisi Ω batas ukur (range) pada posisi x1 x10 atau kΩ

sesuai kebutuhan Lihat gambar di bawah ini

Gambar Mengukur Gulungan (CoilWinding)

Sumber httpseventeen-swordsblogspotcom201306 mengukur-komponen-

elektronikahtml

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 28: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

28

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital dan Analog

2 Komponen listrikelektronika yang terdiri dari

a Resistor karbon

b Resistor variabel

c Dioda

d Light Dependent Resistor (LDR)

e Transformator (Trafo)

f Negative Temperature Coefficient (NTC)

3 Kabel Penghubung (Jumper)

4 Terminal Penyambungan

5 Obeng

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 29: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

29

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur hambatan

pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi Ω

b Pilihlah skala saklar pemilih sesuai dengan nilai perkiraan dari hambatan

yang akan diukur

c Bila menggunakan multimeter analog lakukan kalibrasi (menepatkan

jarum penunjuk pada posisi nol ketika kedua probe dihubung singkat)

dengan memutar tombol pengatur nol untuk setiap perubahan pilihan

skala pengukuran

d Bila menggunakan multimeter digital lakukan pengecekan nilai koreksi

(mengamati nilai yang terbaca pada display ketika kedua probe

dihubung singkat) Bila ada nilai tertentu yang terbaca nilai ini dipakai

untuk koreksi hasil pembacaan ketika pengukuran menggunakan skala

tersebut

e Pengukuran hambatan dilakukan ketika hambatan tidak dilewati arus

listrik (hambatan tidak terangkai dengan sumber tegangan)

2 PENGUKURAN KOMPONEN

a Resistor Karbon

1) Pilih sebuah resistor karbon

2) Amati dan catat kode warna lalu hitung nilai resistansi berdasar kode

warna tersebut beserta toleransinya

3) Ukur nilai resistansi dengan multimeter analog dan digital

Peringatan Knop selektor multimeter dipilih pada posisi Ω

4) Pilih lagi 2 resistor yang memiliki nilai resistansi yang berbeda lalu

ulangi lagi langkah di atas

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 30: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

30

b Resistor Variabel

1) Pilih sebuah resistor variabel (potensio)

2) Amati dan catat nilai resistansi yang terdapat pada komponen

3) Putar tuas potensio ke kiri penuh

4) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kirinya

5) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan antara kaki tengah

dengan kaki kanannya

6) Selanjutnya putar tuas potensio ke posisi tengah

7) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

8) Selanjutnya putar tuas potensio ke kanan penuh

9) Ukur nilai resistansinya sesuai dengan langkah 4 dan 5

10) Catat semua hasil ukurnya

c Dioda

1) Pilih sebuah diode penyearah

Catatan Multimeter analog pada saat digunakan untuk mengukur

hambatan prob hitam berfungsi sebagai kutub sumber

tegangan positif sedangkan prob merah sebagai kutub

negatif Untuk multimeter digital sebaliknya

2) Ukur dengan multimeter analog hambatan maju anoda dihubung-kan dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) sedang katode dihubungkan dengan probe merah (kutub negatif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terkecil

3) Ukur dengan multimeter analog hambatan balik anoda dihubungkan dengan probe merah merah (kutub negatif sumber

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 31: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

31

tegangan) sedang katode dengan probe hitam (kutub positif sumber tegangan) Pada pengukuran ini gunakan skala terbesar

d Lighting Dependent Resistor (LDR)

1) Pilih sebuah LDR

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

terkena cahaya (tidak ada penutup)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan LDR ketika LDR

tidak terkena cahaya (tertutup bisa ditutupi dengan tangan atau yang

lainnya)

e Negative Temperature Coefficient (NTC)

1) Pilih sebuah NTC

2) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu kamar (+- 30deg) (rangkaian mirip pengukuran PTC)

3) Ukur dengan multimeter digital nilai hambatan NTC ketika berada

dalam suhu lebih tinggi (didekatkan dengan bola lampu)

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 32: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

32

f Transformator (Trafo)

1) Pilih sebuah trafo daya step-down

Perhatian Ketika mengukur hambatan trafo trafo TIDAK dihubungkan

dengan sember tegangan

2) Ukur nilai hambatan terminal primer trafo antara terminal 0 dengan

110 lalu terminal 0 dengan 220

3) Ukur nilai hambatan terminal sekunder trafo antara terminal 0 - 6

dan 0 ndash 12 Gunakan skala terkecil

D TUGAS

Untuk melengkapi analisis laporan setiap praktikum maka terdapat

tugas di setiap unitnya Kerjakan tugas tersebut sebaik mungkin dan lengkap

Perlu diketahui pula bahwa tugas adalah salah satu penilaian utama laporan

Berikut adalah rincian tugas untuk Unit 1

1 Resistor Karbon

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai kode warna yang

ada

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai resistor

sesuai kode warna Berikut persamaannya

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 33: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

33

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938

119951119946119949119938119946 119955119942119956119946119956119957119952119955 119956119942119956119958119938119946 119948119952119941119942 119960119938119955119951119938 119961 120783120782120782

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

2 Resistor Variabel

a Hitung selisih hasil ukur dengan nilai resistor sesuai yang tertera

b Berikan penjelasan tentang perubahan nilai resistansi antar kaki-kaki

potensio ketika tuas potensio diputar

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Hambatan Dioda

a Jelaskan perbedaan hambatan maju dan hambatan balik sebuah diode

b Berikan penjelasan tentang pengaruh nilai hambatan maju dan hambatan

balik bila diode dirangkai dengan tegangan searah (DC)

c Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Hambatan LDR

a Berikan penjelasan tentang pengaruh cahaya terhadap nilai hambatan

Lighting Diode Resistor (LDR)

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

5 Pengukuran Hambatan NTC

a Berikan penjelasan tentang pengaruh suhu terhadap nilai hambatan NTC

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

6 Pengukuran Hambatan Transformator (Trafo)

a Bandingkan antara nilai resistansi dengan angka-angka tap trafo yang

diukur Misalnya nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 3 kira-kira separuh

dari nilai resistansi pada tap trafo 0 ndash 6 dan seterusnya Jelaskan

mengapa demikian

b Kemudian tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 34: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

34

LEMBAR DATA

UNIT 1

PENGUKURAN HAMBATAN

A RESISTOR KARBON

No Kode Warna

Nilai

resistansi

(Ω)

Toleransi

Terukur

Multi

Digital (Ω)

Nilai dari

Multi

Analog (Ω)

1

2

3

B RESISTOR VARIABEL (POTENSIO)

Nilai resistansi yang tertulis pada komponen Ω

1 Posisi knop ke kiri penuh

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

2 Posisi knop pada posisi tengah

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 35: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

35

3 Posisi knop ke kanan penuh

C DIODA

D LIGHTING DEPENDENT RESISTOR (LDR)

Kode LDR yang Digunakan

No Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Antara kaki kanan dan kiri

2 Antara kaki tengah dan kiri

3 Antara kaki tengah dan kanan

No Hambatan Dioda Posisi Probe Multimeter Nilai Resistansi

Terukur (Ω)

1 Hambatan Maju Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

2 Hambatan Balik Probe hitam pada anoda

probe merah pada katoda

No Kondisi LDR Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Gelap

2 Terang

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 36: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

36

E NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT

Kode NTC yang Digunakan

F TRANSFORMATOR (TRAFO)

Kode Trafo step-down yang Digunakan

Tegangan Primer _______________ V

Tegangan Sekunder _______________ V

Arus Sekunder Maksimum _______________ V

No Kondisi NTC Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Pada Suhu Kamar (normal)

2 Pada Suhu Tinggi

No Hambatan Kumparan Nilai Resistansi Terukur (Ω)

1 Antara 0-110 (Primer)

2 Antara 0-220 (Primer)

3 Antara 0-6 (Sekunder)

4 Antara 0-12 (Sekunder)

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 1

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 37: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

37

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan alat ukur hambatan dengan benar

2 Dapat mengukur hambatan di beberapa komponen listrik atau elektronika

3 Dapat menghitung prosentase kesalahan pengukuran

B ALAT DAN BAHAN

1 Multimeter Digital atau Analog

2 Sumber tegangan DC (baterai) dan sumber tegangan AC (trafo step-down)

3 Beberapa resistor sebagai beban dan rangkaian pembagi tegangan

4 Kabel penghubung (Jumper)

5 Terminal Penyambungan

6 Obeng

C LANGKAH PERCOBAAN

1 Petunjuk Umum

a Sebelum menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan pastikan

bahwa saklar pemilih berada pada posisi DCV untuk tegangan searah

atau ACV untuk tegangan bolak-balik

Peringataan Bila keliru saklar pemilih berada pada posisi DCmA atau DCA

(pengukur arus) untuk mengukur tegangan dapat berakibat

kerusakan fatal pada alat ukur

b Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan tegangan yang akan

diukur

c Ketika mengukur arus pastikan bahwa saklar pemilih berada pada posisi

DCmA atau DCA

d Pilih skala yang lebih besar dari nilai perkiraan arus yang akan diukur

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 38: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

38

2 PENGUKURAN BESARAN

a Pengukuran Tegangan DC

1) Pilih sebuah baterai sebagai sumber tegangan

2) Amati dan catat nilai tegangan yang tertera pada baterai

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur nilai tegangannya dengan cara memasang voltmeter PARALEL

dengan sumber tegangan probe merah (+) pada kutub (+) sumber

tegangan sedangkan probe hitam (ndash) pada kutub (-) sumber tegangan

5) Lakukan untuk beberapa tipe baterai yang tersedia

b Pengukuran Tegangan AC

1) Pilih sebuah trafo step-down

2) Hubungkan kumparan primernya dengan sumber tegangan PLN

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada ACV skala disesuaikan dengan

maksimal tegangan yang akan diukur

4) Ukur tegangan primer trafo tersebut dengan cara memasang

voltmeter PARALEL dengan 2 buah terminal trafo

5) Ukur juga tegangan sekunder trafo tersebut untuk masing-masing

terminal (0 ndash 3) (0 ndash 6) (0 ndash 9) (0 ndash 12)

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 39: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

39

c Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

1) Pilih sumber tegangan baterai 9 volt

2) Rangkailah dengan beban sebuah hambatan

3) Pilih saklar pemilih multimeter pada DCmA skala disesuaikan

dengan maksimal arus yang akan diukur

4) Pasanglah multimeter arus (pengukur arus) secara SERI dengan

beban probe merah (+) pada kutub (+) sumber tegangan sedangkan

probe hitam (ndash) pada salah satu ujung beban

5) Pasang juga multimeter tegangan secara PARALEL dengan beban

6) Catat hasil pengukuran

7) Lakukan 3 kali untuk nilai hambatan beban yang berbeda

d

Multimeter

Baterai

Beban

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 40: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

40

d Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

1 Gunakan sumber tegangan DC adaptor yang tersedia

2 Rangkailah dengan beban 2 buah hambatan R1 dan R2 yang berbeda secara SERI

3 Ukur tegangan input (Vin) yaitu antara titik ujung atas R2 dan terminal negatip sumber tegangan

4 Ukur tegangan output (Vout) yaitu antara titik tengah antara 2 hambatan tersebut dan terminal negatip sumber tegangan

5 Ukur pula arus (I) yang mengalir pada rangkaian

6 Lakukan lagi 2 kali lagi untuk nilai hambatan yang berbeda

D TUGAS

1 Pengukuran Tegangan DC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada

baterai

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 41: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

41

2 Pengukuran Tegangan AC

a Hitunglah selisih hasil ukur dengan nilai tegangan yang tertera pada tap

trafo

b Nyatakan dalam bentuk prosen dibandingkan dengan nilai tegangan

yang tertera pada baterai Jelaskan mengapa perbedaan ini terjadi

Berikut persamaannya

119927119955119952119956119942119951 119930119942119949119946119956119946119945 =119945119938119956119946119949 119958119948119958119955 minus 119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938

119951119946119949119938119946 119957119942119944119938119951119944119938119951 119962119938119951119944 119957119942119955119957119942119955119938 119961 120783120782120782

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

3 Pengukuran Arus dan Tegangan Beban pada Rangkaian

a Hitunglah nilai arus yang mengalir berdasarkan tegangan dan hambatan

yang ada

b Bandingkan dan hitung selisih hasil ukur dengan nilai arus hasil

perhitungan

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

4 Pengukuran Tegangan Output Pembagi Tegangan

a Untuk masing-masing percobaan uji hasil pengukuran dengan rumus

sebagai berikut

119933119952119958119957

119933119946119951=

119929120783

119929120783 + 119929120784

b Lakukan pengamatan Apakah data yang didapat sesuai dengan

persamaan rumus di atas

c Tulislah pendapat anda atas hasil percobaan ini

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 42: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

42

LEMBAR DATA

UNIT 2

PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN

A PENGUKURAN TEGANGAN DC

No Nilai Tegangan Tertera pada Baterai (V)

Nilai Tegangan Terukur (V)

1

2

3

4

B PENGUKURAN TEGANGAN AC PADA TRAFO

No Tap Trafo (V) Nilai Tegangan Terukur (V)

1 0 ndash 110 (Primer)

2 0 ndash 220 (Primer)

3 0 ndash 6 (Sekunder)

4 0 ndash 9 (Sekunder)

5 0 ndash 12 (Sekunder)

C PENGUKURAN ARUS DAN TEGANGAN BEBAN PADA RANGKAIAN

No Hambatan Beban (Ω) Arus Beban (A) Tegangan Beban (V)

1

2

3

4 Bola Lampu

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 43: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

43

D PENGUKURAN TEGANGAN OUTPUT PEMBAGI TEGANGAN

No R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

R1 = Ω

R2 = Ω

1 Vin = V Vin = V Vin = V

2 Vout = V Vout = V Vout = V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 2

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 44: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

44

UNIT 3

HUKUM OHM

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menjelaskan fungsi program Multisim sebagai simulator rangkaian

listrik

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan

program Multisim

3 Dapat memahami hukum Ohm tentang rangkaian litsrik

4 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan arus dan daya

yang diserap beban pada rangkaian listrik

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software yang digunakan untuk praktikum unit 3 sampai dengan unit 7

adalah NI Multisim versi 100 Adapun spesifikasi system untuk menjalankan

software tersebut adalah sebagai berikut

1 Sistem operasi Windows XP Vista (32 dan 64 bit) Windows 7 (32 dan 64

bit) Windows 8 dan 81 (32 dan 64 bit) dan Windows 10 (32 dan 64 bit)

2 Prosesor Pentium 4 ke atas

3 RAM minimal 1 GB

4 Space minimal Harddisk sebesar 2 GB

C HUKUM OHM

Hukum Ohm merupakan sebuah pengetahuan dasar yang menjelaskan bahwa dalam sebuah rangkaian listrik ada hubungan antara arus listrik hambatan dan tegangan Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melewati sebuah penghantar listrik (R) berbanding lurus dengan beda potensial (V) yang diterapkan antara kedua ujung hambatan penghantar tersebut Dengan kata lain perbandingan antara beda tegangan (V) dengan arus yang mengalir (I) nilainya konstan (tetap) yang merupakan nilai hambatan (R)

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 45: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

45

Hubungan ketiga besaran listrik ini dapat digambarkan dengan rumus

119929 =119933

119920 119886119905119886119906 119933 = 119920 119961 119929 119886119905119886119906 119920 =

119933

119929

Keterangan

V beda potensial atau tegangan kedua ujung hambatan (satuan volt) I kuat arus yang mengalir pada rangkaian (satuan ampere) R hambatan penghantar (satuan ohm)

Hukum Ohm ini digunakan secara luas dalam bidang elektro dan elektronika dan merupakan hukum dasar pada sebuah rangkaian listrik dan elektronika Dengan menggunakan hukum Ohm ini kita dapat menghitung arus hambatan dan tegangan yang ada pada sebuah rangkaian Juga dapat digunakan untuk memperkecil memperbesar arus listrik menurunkan tegangan serta menghitung nilai hambatan yang ada pada rangkaian listrik dan elektronika

Ketika sebuah hambatan dialiri arus listrik hambatan ini akan menyerap daya (desipasi) yang nilanya dipengaruhi oleh nilai hambatan dan besar arus yang mengalir Besar daya yang diserap hambatan (P) nilainya merupakan perkalian antara kwadrat nilai arus dengan nilai hambatannya

Secara matematis daya yang diserap hambatan pada sebuah rangkaian listrik dapat dihitung dengan rumus

119927 = 119920120784 119961 119929 119886119905119886119906 119927 = 119933 119961 119920 119886119905119886119906 119927 = 119933120784

119929

Keterangan

P Daya yang diserap hambatan R (satuan watt)

D PENGENALAN PROGRAM APLIKASI MULTISIM

Multisim adalah sebuah software yang dikembangkan oleh perusahaan

National Instrument (NI) yang berfungsi sebagai program simulasi perancangan

sirkuit elektronik Software ini biasa digunakan untuk membuat simulasi suatu

rangkaian elektronik yang langsung bisa anda lihat hasilnya apakah aman untuk

digunakan atau tidak Multisim merupakan pengembangan dari software Electronic

Workbench yang sebelumnya digunakan pada praktikum PTE ini Kelebihan dari

Multisim adalah fiturnya yang lebih lengkap termasuk jenis-jenis komponen yang

lebih banyak Pada Multisim disertakan juga alat-alat pengukur seperti

Amperemeter Voltmeter sampai Osiloskop

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 46: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

46

Gambar 1 Tampilan Multisim 10

Rangkaian dibuat pada lembar kerja atau Worksheet Pada bagian atas

worksheet terdapat beberapa ikon yang merupakan komponen-komponen dasar

elektronika Namun selain gambar di atas terdapat cara yang lebih mudah untuk

menambahkan komponen pada worksheet yang akan dibahas di sub-unit

selanjutnya

Gambar 2 Ikon pada Multisim 10

Ada beberapa alat ukur yang terdapat pada Multisim diantaranya

Voltmeter Amperemeter dan Osiloskop Perbedaan Voltmeter dan Amperemeter

dapat dilihat pada label di sebelah kiri Simbol V merupakan Voltmeter sedangkan A

adalah Amperemeter

Gambar 3 Alat ukur pada Multisim 10

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 47: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

47

E CONTOH PENGGUNAAN MULTISIM

Pada praktikum Unit 3 praktikan akan membuat rangkaian listrik

sederhana dengan Multisim Berikut langkah-langkah pembuatannya

1 Setelah membuka Multisim maka layar akan muncul tampilan seperti di bawah ini

Gambar 4 Worksheet

2 Klik kanan pada worksheet lalu klik Place Component

Gambar 5 Opsi pada saat klik kanan

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 48: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

48

3 Setelah klik Place Component maka akan terdapat tampilan Select a Component untuk memilih komponen yang akan dimasukkan ke dalam worksheet

4 Terdapat 2 cara untuk memilih komponen yang akan ditambahkan Cara pertama adalah dengan memilih Group lalu pilih jenis komponen yang diperlukan Contohnya saat ingin menambahkan sebuah sumber berupa DC Power Pada menu Group pilih Source

5 Saat klik Source maka akan tampil beberapa pilihan di bawah menu Group Karena komponen yang akan ditambahkan berupa DC Power maka klik POWER_SOURCE Nama-nama komponen pun akan muncul di panel di sebelah kanan Lalu double klik DC_POWER

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 49: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

49

6 Saat DC_POWER di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan

7 Selain cara di atas penambahan komponen dapat dilakukan dengan langsung mengetikkan nama komponennya misalnya resistor Namun sebelum mengetikkan komponen pastikan pada menu Group dipilih opsi ltAll groupsgt Pastikan juga nama komponen tidak salah

8 Saat RESISTOR_RATED di klik maka tampilan akan menuju worksheet untuk menambahkan komponen tersebut pada worksheet Tempatkan komponen sesuai keinginan lalu klik

9 Setelah komponen diletakkan maka tampilan Select a Component akan muncul kembali Pilih komponen lain yang dibutuhkan seperti dengan contoh di atas Adapun komponen lain yang dibutuhkan adalah VOLTMETER dan AMMETER atau amperemeter

Catatan Untuk VOLTMETER dan AMMETER terdapat 4 opsi Opsi tersebut

adalah opsi dari tata letak komponennya Contohnya komponen

VOLTMETER_H adalah komponen voltmeter dengan posisi

Horizontal VOLTMETER_HR memiliki posisi yang sama dengan

voltmeter horizontal namun arah kutubnya yang terbalik

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 50: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

50

(Reverse) Jika VOLTMETER_H memiliki kutub (+) di kiri dan kutub

(-) di kanan maka VOLTMETER_HR memiliki posisi kutub (+) di

kanan dan kutub (-) di kiri Selain posisi Horizontal terdapat juga

posisi yang Vertikal (V) dan Vertical Reverse (VR) Konfigurasi

tersebut berlaku juga pada Ammeter

Untuk praktikum Unit 3 Voltmeter dan Ammeter yang digunakan

adalah posisi horizontal yang tidak terbalik

10 Setelah semua komponen diletakkan pada worksheet tutup tampilan Select a Component dengan klik Close

11 Selanjutnya adalah menghubungkan setiap komponen yang terdapat pada worksheet dengan cara menarik ujung komponen ke komponen lainnya Perlu diingat bahwa Voltmeter dipasang PARALEL dengan beban sedangkan Ammeter dipasang SERI dengan beban Lihat gambar di bawah

12 Setelah semua komponen terhubung selanjutnya adalah menentukan besar nilai (setting) untuk DC POWER dan RESISTOR Untuk melakukannya cukup dengan double klik komponen yang akan disetting Contohnya setting nilai tegangan DC POWER Saat komponen DC POWER di double klik maka akan tampil tampilan seperti di bawah ini Atur nilai tegangan pada kolom Voltage (V) lalu klik OK

13 Untuk mengubah nilai Resistor dilakukan seperti yang dilakukan pada setting DC POWER di atas Hanya saja untuk resistor diperlukan tambahan setting nilai besar daya maksimum resistor dengan mengisi kolom Maximum rated power (Watts) agar hambatan tidak overpower akibat kelebihan daya yang diserap

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 51: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

51

14 Selanjutnya adalah double klik salah satu wiring atau kabel yang menghubungkan antar komponen (bebas) Lalu akan muncul tampilan seperti gambar di bawah Selanjutnya adalah ketik angka 0 pada kolom Preferred net name lalu klik OK Perlu diingat langkah ini WAJIB dilakukan selama praktikum dengan memakai MULTISIM

15 Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan maka langkah yang selanjutnya adalah memulai simulasi dengan cara klik pada tombol Simulation Switch yang terdapat pada atas kanan layar

16 Program akan menjalankan simulasi rangkaian Jangan lupa untuk menekan kembali tombol Switch untuk mematikan simulasi

F LANGKAH PERCOBAAN

Pada tahap ini dicontohkan untuk membuat rangkaian seperti tampak pada gambar di

bawah ini

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 52: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

52

Keterangan

Amperemeter mengukur arus yang mengalir pada hambatan 100 Ohm

Voltmeter mengkur tegangan pada hambatan 100 Ohm

1 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Hambatan dan Arus ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt Pastikan praktikan mengubah Maximum Rated Powernya (batas daya maksimal) agar komponen tidak overpower dan menyebabkan resistor terputus

b Tambahkan juga alat-alat ukur yaitu Ammeter dan Voltmeter

c Jalankan simulasi kemudian catat hasil ukurnya

d Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan hambatan dengan step 10 Ω (lihat lembar data)

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus ketika hambatan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 10 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

2) Tegangan Awal adalah 20 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Setelah simulasi pertama selesai catat nilai tegangan dan arus Kemudian lakukan simulasi selanjutnya dengan menurunkan nilai tegangan dengan step 2 Volt (lihat lembar data)

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara Daya yang Diserap Beban dan Tegangan dan Arus Saat Hambatan Tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Hambatan Tetap 100 Ω dengan Maximum Rated Power 1000 Watt

2) Tegangan Awal adalah 5 Volt

b Lengkapi dengan alat-alat ukur

c Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan Kemudian naikkan tegangan dengan step 5 Volt (lihat lembar data)

d Isi kolom Daya (watt) dengan cara menghitung berdasarkan rumus 119927=119933 119961 119920 dengan satuan watt (W)

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 53: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

53

G TUGAS

1 PERCOBAAN 1

Hubungan antara Hambatan dan Arus Bila Tegangan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara hambatan dengan arus beban (hambatan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

2 PERCOBAAN 2

Hubungan antara Tegangan dan Arus Bila Hambatan Tetap

a Buatlah grafik hubungan antara tegangan dan arus beban (tegangan pada sumbu mendatar dan arus pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

3 PERCOBAAN 3

Hubungan antara tegangan dan arus dengan daya yang diserap beban dan pada hambatan beban tetap

a Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan (nilai tegangan pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Buatlah grafik hubungan antara daya yang diserap beban dengan arus (nilai arus pada sumbu mendatar dan nilai daya yang diserap pada sumbu tegak)

b Tulislah pendapat anda atas grafik yang dibuat dari hasil percobaan ini dikaitkan dengan teori

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 54: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

54

LEMBAR DATA UNIT 3

HUKUM OHM

1 Hubungan antara hambatan dengan arus bila tegangan tetap

Data pengamatan untuk tegangan = 50 volt

No Hambatan (Ω) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 100 6 50

2 90 7 40

3 80 8 30

4 70 9 20

5 60 10 10

2 Hubungan antara tegangan dengan arus bila hambatan tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 10 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 20 6 10

2 18 7 8

3 16 8 6

4 14 9 4

5 12 10 2

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 55: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

55

3 Hubungan antara daya yang diserap beban dengan tegangan dan arus pada hambatan beban tetap

Data pengamatan untuk hambatan = 100 Ω

No Tegangan (V) Arus (A) Daya (W)

1 5

2 10

3 15

4 20

5 25

6 30

7 35

8 40

9 45

10 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 3

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 56: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

56

UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan menghitung nilai hambatan ekuivalen dari rangkaian

hambatan

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik dengan beban

hambatan seri dan paralel dengan program Multisim

3 Dapat menjelaskan hubungan antara tegangan hambatan dan arus pada

rangkaian listrik seri dan paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 HUBUNGAN SERI

Jika salah satu terminal dari dua elemen tersambung akibatnya arus

yang lewat akan sama besar Berikut persamaan matematisnya

119929119957119952119957 = 119929120783 + 119929120784 + 119929120785 + ⋯ + 119929119951

2 HUBUNGAN PARALEL

Jika semua terminal terhubung dengan elemen lain dan akibatnya

tegangan dian-taranya akan sama Berikut persamaan matematisnya

120783

119877119905119900119905=

120783

119877120783+

120783

119877120784+

120783

119877120785+ ⋯ +

120783

119877119951

n = jumlah resistor

n = jumlah resistor

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 57: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

57

3 CONTOH RANGKAIAN DAN PEMASANGAN ALAT UKUR

a Rangkaian hambatan seri

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total yang mengalir pada kedua

hambatan R1 dan R2

2) Voltmeter U2 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R1

3) Voltmeter U3 mengukur tegangan antara kedua ujung hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan R total (R1 SERI

R2)

b Rangkaian hambatan paralel

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 58: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

58

Keterangan

1) Amperemeter U1 mengukur arus total rangkaian yang mengalir pada

kedua hambatan R1 PARALEL R2

2) Amperemeter U2 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R1

3) Amperemeter U3 mengukur arus yang mengalir pada hambatan R2

4) Voltmeter U4 mengukur tegangan pada hambatan kedua hambatan

paralel R1 dan R2

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian hambatan seri ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 50 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

e Hitung nilai hambatan total rangkaian

f Tambahkan lagi hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar

20 Watt secara seri pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

rangkaian dan ukur tegangan pada masing-masing hambatan serta

tegangan totalnya

g Hitung nilai total ketiga hambatan tersebut

2 Rangkaian hambatan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 100 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 59: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

59

b Tambahkan juga alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada

Preferred net name (WAJIB)

c Simulasikan dan catat nilai arus dan tegangannya

d Tambahkan hambatan 50 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

e Hitung nilai hambatan total

f Tambahkan hambatan 25 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20

Watt secara paralel pada rangkaian Catat nilai arus yang mengalir pada

masing-masing hambatan dan ukur arus totalnya

3 Rangkaian hambatan seri dan paralel ketika tegangan tetap

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan DC 10 Volt

2) Hambatan 30 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

lalu dirangkai SERI dengan hambatan 20 Ω yang memiliki nilai

Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

b Setelah itu tambahkan hambatan 10 Ω dengan nilai Maximum Rated

Power 50 Watt secara PARALEL terhadap kedua hambatan sebelumnya

c Tambahkan alat-alat ukur Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred

net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu hitung nilai hambatan total pada rangkaian

e Ukur nilai tegangan pada masing-masing hambatan

E TUGAS

1 Rangkaian Hambatan Seri dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai hambatan total rangkaian (R1 seri R2)

b Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119920 =119933

119929119957119952119957119938119949 119941119938119951 119933 = 119920 119961 119929

c Bandingkan dengan data pengamatan

d Tuliskan komentar anda tentang pengamatan yang dilakukan

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 60: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

60

2 Rangkaian Hambatan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian DC Seri dan Paralel dengan Tegangan Tetap

a Hitung nilai tegangan pada masing-masing R dengan rumus

119933 = 119920 119961 119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis berdasarkan perhitungan di atas dan buatlah kesimpulan

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 61: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

61

LEMBAR DATA UNIT 4

RANGKAIAN SERI DAN PARALEL

A RANGKAIAN HAMBATAN SERI DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs = 50 V

No Hambatan Seri (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Tegangan pada Hambatan (V) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 + 50

3 100 + 50 + 25

B RANGKAIAN HAMBATAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian Vs= 10 V

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 62: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

62

No Hambatan Paralel (Ω)

Hambatan Total (Ω)

Arus pada Hambatan (A) Arus

Total (A) 100 Ω 50 Ω 25 Ω

1 100

2 100 50

3 100 50 25

C RANGKAIAN SERI DAN PARALEL DENGAN TEGANGAN TETAP

Gambar Rangkaian

Data Pengamatan

1 Tegangan Sumber = 10 Volt

2 Hambatan total = Ω

3 Arus yang mengalir pada R 30 Ω = A

4 Arus yang mengalir pada R 20 Ω = A

5 Arus yang mengalir pada R 10 Ω = A

6 Arus total yang megalir = helliphelliphelliphelliphelliphellip A

7 Tegangan pada R 30 Ω = V

8 Tegangan pada R 20 Ω = V

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 63: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

63

9 Tegangan pada R 10 Ω = V

10 Tegangan total = helliphelliphelliphelliphelliphellip V

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 4

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 64: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

64

UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami dan dapat menghitung reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif

2 Dapat menggambar dan mensimulasikan rangkaian listrik AC dengan beban

RLC paralel

3 Dapat menganalisis penjumlahan arus pada rangkaian listrik AC dengan

beban RLC paralel

4 Dapat menghitung faktor daya rangkaian listrik AC dengan beban RLC

paralel

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Aplikasi Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Sumber Tegangan AC

Sumber tegangan AC atau arus bolak-balik merupakan sumber tegangan

yang masing-masing kutubnya bertegangan positif dan negatif bergantian

secara periodik Biasanya salah satu kutubnya tidak bertegangan yang disebut

netral sedangkan kutub yang lain bertegangan positif atau negatif bergantian

secara periodik yang disebut fasa

Tegangan AC biasanya berbentuk gelombang sinusosidal sehingga

mempunyai tegangan periode dan frekuensi Bentuk gelombang tegangan AC

dan ketiga besaran tersebut dapat dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vpp

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 65: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

65

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vpp = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh satu

gelombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f) adalah

jumlah gelombang dalam setiap detiknya dengan satuan gelombang tiap detik

atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

2 Beban Rangkaian AC

Pada rangkaian DC beban hanya berupa hambatan yang dapat dirangkai seri

atau paralel Dalam analisis rangkaian DC besaran arus dan tegangan berupa

besaran skalar Akan tetapi karena adanya frekuensi pada tegangan AC ini maka

beban pada rangkaian AC dapat berupa induktor (lilitan) dan kapasitor Beban-

beban ini akan mengakibatkan adanya perubahan fase antara tegangan dan arus

yang mengalir pada beban Sehingga dalam analisis rangkaian AC besaran arus

dan tegangan berupa be-saran vektor yang mempunyai nilai dan arah

a Resistor Bila beban berupa resistor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban resistif Beban ini tidak mengakibatkan perubahan fase arus

terhadap tegangan atau arus sefase dengan tegangan sumbernya

sehingga analisisnya mirip dengan rangkain DC Adapun persamaan

matematisnya adalah IR = Vac R

b Induktor

Bila beban berupa induktor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban induktif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tid-ak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan ketinggalan 90deg dari fase tegangan sumbernya

IR

Vs

IL

Vs

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 66: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

66

Untuk menghitung arusnya perlu dihitung nilai reaktansi induktifnya

(XL) yang besarnya dipengaruhi oleh nilai induktansi (L) frekuensi (f)

tegangan sumbernya

119935119923 = 120784 119961 120645 119961 119943 119961 119923 (Ω)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IL = Vac XL

c Kapasitor

Bila beban berupa kapasitor maka dikatakan beban tersebut sebagai

beban kapasitif Beban ini mengakibatkan perubahan fase arus terhadap

tegangan atau arus tidak sefase dengan tegangan sumbernya Fase arus

akan mendahului fase tegangan sumbernya dengan sudut 90deg

119935119914 =120783

120784 120645 119943 119914 (120628)

Kemudian arus yang mengalir pada induktor dapat dihitung dengan

rumus

IC = Vac XC

3 Rangkaian Beban Paralel

Bila beban berupa hambatan yang dirangkai paralel dengan induktor maka

arus total yang mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlahan dari

arus yang mengalir pada hambatan dan arus yang mengalir pada induktor

Karena arah arusnya berbeda maka penjumlahan adalah penjumlahan vektor

Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga berupa besaran vektor yaitu

mempunyai besar dan sudut arah

XL = Reaktansi Induktif

f = Frekuensi

L = Induktansi

IC

Vs

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 67: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

67

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + 119920119923

120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

Bila ketiga beban tersebut dirangkai secara paralel maka arus total yang

mengalir dari sumber ke beban merupakan penjumlah dari arus masing-

masing beban Karena arah arusnya berbeda-beda maka penjumlahan

adalah penjumlahan vektor Hasil dari penjumlahan ini arus totalnya juga

berupa besaran vektor yaitu mempunyai besar dan sudut arah

Untuk mengetahui nilai arus totalnya maka persamaan matematisnya

119920119931 = radic119920119929120784 + (119920119923 minus 119920119914)120784

Sedangkan faktor dayanya adalah sebagai berikut

119940119952119956 120651 = 119920119929

119920119931

IT = IR + IL

IR

IT = IR + IL + IC

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 68: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

68

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Rangkaian AC dengan Beban Resistor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt (nama komponennya adalah AC_POWER pada

pemilihan komponen) Setting frekuensi dengan nilai 50 Hz

2) Resistor 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

b Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

Tegangan

Frekuensi

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 69: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

69

c Tambahkan alat-alat ukur Perlu diingat bahwa alat ukur harus di setting

terlebih dahulu agar dapat mengukur arus AC Caranya double click alat

ukur tersebut Pada tampilan terdapat opsi MODE Pilih Mode AC lalu

klik OK

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus dan tegangan yang terukur

f Setelah itu ubah hambatan menjadi 30 Ω dan 20 Ω untuk melihat

perbedaan nilai arustegangan

2 Rangkaian AC dengan Beban Hambatan Paralel dengan Induktor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan 40 Ω dengan Maximum Rated Power 100 Watt

3) Induktor sebesar 40 mH (mili-Henry) (nama komponennya adalah

INDUCTOR_RATED)

Setting Voltmeter dan

Ammeter dengan

Mode AC

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 70: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

70

b Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

c Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

d Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L serta arus

totalnya

e Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai induktor (L) menjadi 80 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

f Selanjutnya adalah mengganti nilai induktor (L) menjadi 100 mH

Simulasikan lalu catat nilai-nilainya

3 Rangkaian AC dengan Beban Paralel Hambatan Induktor dan

Kapasitor

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 20 Volt dengan frekuensi 50 Hz

2) Hambatan (R) 40 Ω dengan Maximum Rated Power sebesar 20 Watt

3) Induktor (L) 80 mH (mili-Henry)

4) Kapasitor (C) 40 microF (mikro-Farad) (nama komponennya adalah

CAPACITOR_RATED)

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 71: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

71

b Resistor induktor dan kapasitor dirangkai secara paralel

c Pasang alat-alat ukur (pilih mode AC)

d Jangan lupa untuk set nilai 0 pada Preferred net name (WAJIB)

e Simulasikan lalu catat nilai arus yang mengalir pada R L C Catat juga

nilai arus total yang terukur

f Setelah melakukan simulasi pertama ubah nilai C menjadi 80 microF

Simulasikan dan catat semua nilai arusnya

g Selanjutnya ubah lagi nilai C menjadi 100 microF Simulasikan dan catat

semua nilai arusnya

Contoh Rangkaian RLC Paralel

E TUGAS

1 Rangkaian AC Dengan Beban Resistor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920 = 119933

119929

b Bandingkan dengan data pengamatan

c Lakukan analisis dan buat kesimpulan

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 72: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

72

2 Rangkaian AC dengan Beban Resistor paralel dengan Induktor

d Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

e Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada induktor L dengan rumus

IL = V XL

f Hitung arus total

g Bandingkan dengan data pengamatan

h Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

i Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (L) terhadap faktor daya (cos φ)

j Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

3 Rangkaian AC dengan Beban Resistor Induktor dan Kapasitor

a Hitung nilai arus pada R dengan rumus

119920119929 = 119933

119929

b Buatlah perhitungan nilai reaktansi induktif (XL) dan hitung arus yang mengalir pada L (IL = VXL)

c Buatlah perhitungan nilai reaktansi kapasitif (XC) dan hitung arus yang mengalir pada C (IC = VXC)

d Hitung arus total

e Bandingkan dengan data pengamatan

f Hitung faktor daya rangkaian (cos φ)

g Jelaskan pengaruh perubahan nilai induktansi (C) terhadap faktor daya (cos φ)

h Lakukan analisis terhadap percobaan tersebut dan buatlah kesimpulan

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 73: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

73

LEMBAR DATA UNIT 5

RANGKAIAN RLC PARALEL

A RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN RESISTOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Hambatan (Ω) Arus (A)

1 40

2 30

3 20

B RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN HAMBATAN PARALEL DENGAN

INDUKTOR

Gambar Rangkaian

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 74: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

74

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai Hambatan (Ω)

Nilai IR (A) Nilai L (mH) Nilai IL (A) Nilai IT (A)

1 40 40

2 40 80

3 40 100

C RANGKAIAN AC DENGAN BEBAN PARALEL HAMBATAN DAN INDUKTOR

DAN KAPASITOR

Gambar Rangkaian

Tegangan AC = 20 Volt 50 Hz

No Nilai

Hambatan (Ω)

Nilai IR (A)

Nilai L (mH)

Nilai IL (A)

Nilai C (microF)

Nilai IC (A)

Nilai IT (A)

1 40 80 40

2 40 80 80

3 40 80 100

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 75: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

75

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 5

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 76: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

76

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Dapat menggunakan osiloskop untuk mengamati dan mengukur besaran-

besaran beberapa bentuk gelombang dengan benar

2 Memahami beberapa bentuk gelombang yang dihasilkan oleh pembangkit

gelombang

3 Dapat mengukur nilai besaran-besaran gelombang dengan menggunakan

osiloskop

4 Dapat menghitung nilai besaran-besaran lain yang berkaitan dengan

gelombang

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Gelombang Sinyal

Untuk mengetahui watak sebuah rangkaian elektronika perlu dilakukan

pengujian Salah satu bentuk pengujiannya adalah dengan memberi masukan

(input) dengan ge-lombang yang mempunyai tegangan dan frekuensi tertentu

Dengan demikian dapat diamati bentuk keluaran (output) apakah sudah sesuai

dengan yang diharapkan atau belum Bentuk gelombang yang biasa digunakan

untuk pengujian adalah gelombang sinus gelombang kotak (pulsa) dan

gelombang segitiga (gigi gergaji)

Bentuk-bentuk gelombang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut

Gelombang Sinus

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 77: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

77

2 Pembangkit Gelombang

Pembangkit gelombang (function generator) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk membangkitkan gelombang untuk kepentingan pengujian

peralatan elektronik Ada beberapa pilihan bentuk gelombang yang dihasilkan

di antaranya gelombang

sinus gelombang kotak

(pulsa) dan gelombang

segitiga (gigi gergaji)

Amplitudo (tinggi

gelombang) dan frekuensi

gelombang juga dapat

diatur sesuai dengan

kebutuhan Tampilan

pembangkit gelombang

pada program Multisim

seperti tampak pada

gambar sebelah

Gelombang Kotak

Gelombang Segitiga

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 78: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

78

3 Osiloskop

Osiloskop (oscilloscope) merupakan sebuah alat berfungsi untuk

menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal Alat ini diperlukan untuk menguji

rangkaian listrik maupun rangkaian elektronik melalui bentuk gelombang yang

dihasilkan Dalam program Multisim tampilan osiloskop tampak seperti gambar

berikut ini

Keterangan

Bagian atas adalah layar putih sebagai penampil bentuk gelombang

Bagian bawah terdiri sebagai media untuk setting pengukuran

Layar Osiloskop

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 79: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

79

Layar sebuah osiloskop terbagi atas beberapa bujur sangkar (DivisionDiv)

pada skala vertical dan beberapa bujur sangkar (DivisionDiv) pada skala

horizontal Pada osiloskop terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah

skala vertical untuk masing-masing channel dan merubah skala horizontal (time

base) sehingga bentuk gelombang dapat ditampilkan lebih jelas Osiloskop yang

mempunyai fungsi dual trace dapat menampil-kan dua buah bentuk gelombang

pada saat yang bersamaan dengan demikian isyarat-isyarat yang berasal dari

bagian sistem elektronik yang berbeda dapat dibandingkan seketika

Bentuk gelombang yang tertampil dapat diketahui amplitudo dan priode

gelombang yang ada Dengan mengukur amplitudo dapat dihitung nilai

tegangannya dan dengan mengukur periode dapat dihitung frekuensinya

Tampilan sebuah gelombang sinus pada layar osiloskop terlihat seperti pada

gambar berikut Bentuk gelombang si-nus dan ketiga besaran tersebut dapat

dapat dijelaskan dengan gambar berikut

Vm merupakan nilai tegangan maksimum positif yang nilainya sama dengan

nilai maksimum negatif Vp-p merupakan amplitudo yang nilainya sama dengan

dua kali tegangan puncaknya Sehingga Vp-p = 2 x Vm

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan gelombang sinus menempuh

satu ge-lombang penuh biasanya dalam satuan detik Kemudian frekuensi (f)

adalah jumlah ge-lombang untuk setiap setiap detiknya dengan satuan

gelombang tiap detik atau Hertz Sehingga T = 1f atau f = 1T

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 80: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

80

Besaran lain yang ada pada suatu gelombang adalah tegangan efektif atau

(root mean squarerms) Vrms yang digunakan dalam perhitungan tegangan AC

Tegangan inilah yang terukur oleh voltmeter AC Perhitungan nilai Vrms ini

berbeda-beda untuk mas-ing-masing bentuk gelomang Perhitungan tegangan

Vrms untuk bentuk gelombang yang umum adalah sebagai berikut

No Bentuk Gelombang Hubungan Vrms dan Vp-p

1 Sinus 22

pVpVrms

2 Segitiga 32

pVpVrms

3 Kotak 2

pVpVrms

a Pengukuran Amplitudo dan Tegangan

Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung berapa tinggi dari

sebuah bentuk gelombang pada skala vertikal Tampilan gelombang

yang akan diukur diupayakan sebesar mungkin dengan mengatur nilai

Vdiv pada channel osiloskop yang dipakai Semakin besar tampilan

gelombang semakin teliti pengukuran tegangan yang dilakukan

Amplitudo adalah jumlah berapa kotak jarak puncak bawah ke puncak

atas gelombang Untuk mendapatkan nilai tegangan Vp-p yang terukur

jumlah kotak amplitudo gelombang dikalikan dengan angka Vdiv nya

b Pengukuran Periode dan Frekuensi

Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung berapa kotak

waktu yang digunakan untuk menempuh satu gelombang penuh pada

skala horisontal Satu gelombang penuh dapat dihitung mulai dari posisi

gelombang pada posisi nol --gt positif --gt negatif --gt kembali ke nol

Selain itu dapat dihitung juga dari puncak atas kembali ke puncak atas

lagi Tampilan gelombang yang akan diukur diupayakan sebesar

mungkin dengan mengatur nilai sdiv pada time-base osiloskop

Semakin besar tampilan gelombang semakin teliti pengukuran periode

yang dilakukan Periode adalah jumlah berapa kotak jarak horisontal

untuk satu gelombang penuh Untuk mendapatkan nilai periode (T)

gelombang yang terukur jumlah kotak untuk satu periode gelombang

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 81: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

81

dikalikan dengan angka sdiv nya Frekuensi merupakan kebalikan dari

perioda Jadi jika perioda diketahui maka frekuensi adalah 1perioda

4 Komponen Multisim

Pada Multisim terdapat komponen-komponen yang mendukung untuk

praktikum Unit 5 ini Berikut adalah icon-icon yang dapat memunculkan

berbagai komponen tersebut

Multimeter

Function Generator

Osiloskop

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 82: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

82

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

Channel A

Channel A

Reverse untuk mengubah tampilan menjadi terang atau gelap

Pastikan pemilihan MODE sesuai dengan jenis tegangannya

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 83: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

83

Untuk melakukan pengukuran tegangan dan frekuensi dari sebuah

gelombang yang dihasilkan dari sebuah pembangkit gelombang (Function

Generator) lakukan langkah-langkah percobaan sebagai berikut

a Buatlah rangkaian Function Generator dan Osiloskop seperti tampak

pada gambar rangkaian di atas

b Hubungkan output (+) Function Generator dengan Aturlah AFG sehingga

menghasilan isyarat keluaran dengan Osiloskop melalui Channel A

c Atur Function Generator untuk amplitudo 10 Volt dan frekuensi 1 Hz

d Simulasikan lalu buka osiloskop (double klik) Amati nilai dari

1) Tegangan maksimum (Vm) (tinggi dari titik nol ke puncak atau dari

titik nol ke lembah)

2) Tegangan puncak ke puncak (Vp-p) (tinggi dari puncak ke lembah)

3) Periode gelombang (jarak dari titik nol melewati 1 puncak dan 1

lembah sampai ke posisi titik nol lagi)

e Catat jumlah kotak secara vertikal berikut berapa VDiv yang digunakan

Atur posisi VoltDiv Channel A dan sDiv pada time base agar

perhitungan jumlah kotak horizontal (untuk periode) dan jumlah kotak

vertikal (untuk tegangan dan amplitudo) lebih mudah

f Untuk mempermudah pengamatan gelombang tekan tombol PAUSE

pada ujung kanan atas layar yang posisinya tepat di samping tombol play

untuk memulai simulasi

g Setelah mengetahui jumlah kotak dan nilai VDiv atau sDiv hitung

beberapa nilai dengan rumus sebagai berikut

1) Vpp dan Vm = VDiv x jumlah kotak (vertikal)

2) T (periode) = sDiv x jumlah kotak (horisontal)

h Amati juga Multimeternya Saat tampilan mutimeter muncul klik gambar

gelombang (lihat gambar di atas)

i Catat nilai tegangan terukur dari multimeter tersebut

j Lakukan langkah di atas untuk frekuensi dan amplitudo sesuai dengan

lembar data

2 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang segitiga pilih gambar

gelombang segitiga pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 84: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

84

3 Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

Untuk melakukan percobaan dengan gelombang kotak pilih gambar

gelombang kotak pada Function Generator Setelah itu lakukan hal yang

sama seperti percobaan 1

E TUGAS

Berikut adalah tugas untuk tiga percobaan praktikum Unit 6

1 Hitung nilai tegangan efektif (Vrms) dengan rumus yang ada Lalu bandingkan

dengan tegangan yang terukur Multimeter AC

2 Hitung juga frekuensi (f) dengan rumus yang ada lalu bandingkan dengan

setting frekuensinya

3 Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan setiap percobaan

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 85: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

85

LEMBAR DATA

UNIT 6

PENGAMATAN BENTUK GELOMBANG

A Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Sinus

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

B Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Segitiga

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 86: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

86

C Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Gelombang Kotak

No

Function Generator

Amplitudo Gelombang Periode Gelombang Multimeter

Frek (Hz)

Amp (V)

VDiv Vpp

(kotak)

Vpp

(V) sDiv

T

(kotak)

T

(detik)

Tegangan

(V)

1 1 10

2 1 20

3 1 50

4 2 50

5 5 50

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 6

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 87: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

87

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A TUJUAN PERCOBAAN

1 Memahami prinsip kerja dan watak rangkaian penyearah setengah

gelombang dan gelombang penuh

2 Memahami watak gelombang arus bolak-balik (AC) dan gelombang arus

searah (DC)

3 Memahami pengaruh nilai kapasitor filter terhadap prosentase tegangan

riak

B ALAT YANG DIGUNAKAN

Software Multisim 100

C DASAR TEORI

1 Dioda sebagai Penyearah Tegangan Bolak-Balik (Rectifier)

Hampir semua untai elektronika memerlukan sumber tegangan searah

(penyedia daya searah) Untuk alat-alat elektronika daya kecil cukup dipakai

sumber daya baterai tetapi kalau diperlukan daya yang besar maka dipakai

penyedia daya tegangan searah (Power Supply) Peralatan yang digunakan

untuk mengubah dari sember tegangan bolak-balik menjadi sumber

tegangan searah adalah penyearah (adaptor) Komponen utama penyearah

adalah dioda Dioda merupakan salah satu alat elektronika yang mempunyai

watak hanya dapat mengalirkan arus dengan arah tertentu dan menghambat

bila arah arus berlawanan

2 Penyearah Setengah Gelombang

Bila pada sebuah dioda dipasang tegangan bolak-balik seperti misalnya

gelombang tegangan sinus maka oleh dioda gelombang ini diubah menjadi

gelombang searah Rangkaian ini disebut penyearah seperti terlihat pada

gambar berikut

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 88: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

88

Dari gambar tersebut terlihat bahwa arus yang terjadi pada output

hanya berlangsung selama setengah pereode (0 sd ) Penyearah semacam π

ini disebut penyearah setengan gelombang Ini disebabkan karena dalam

periode yang berikutnya ( sd 2 ) diode mendapatkan tegangan mundur π π

(reverse) atau dengan kata lain mendapat tegangan negatif Selama periode

ini dioda tidak menganghantarkan arus (I = 0)

119920 = 119920119950 119956119946119951 120514

Besar arus DC yang mengalir pada diode ke beban nilainya adalah

119920119950 = 119933119950

119929119943 + 119929119923

Suatu ampermeter DC dibuat sedemikian hingga hasil ukurnya

menunjukkan harga rata-rata dari arus yang melewatinya Jadi jika dalam

rangkaian gambar di atas dipasang ampermeter DC maka akan terbaca nilai

arus searah (Idc) sebesar

119920119941119940 = 119920119950

120587

Sedangkan Voltmeter DC bila dipasang pada ujung-ujung RL akan

menunjukan nilai tegangan searah (Vdc) Rumusnya sebagai berikut

119933119941119940 = 119933119950

120587

Untuk 0 lt α lt π

Im = Arus Maksimum

Vm = Tegangan Maksimum

Rf = Resistor forward dioda

RL = Resistansi beban

Dalam hal ini α = t

119920 = 0

Untuk π lt α lt 2π

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 89: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

89

Suatu ampermeter AC mengukur arus efektif (rms) yang melewatinya

Demikian pula suatu voltmeter AC mengukur tegangan rms antara ujung-

ujungnya Jadi kalau ampermeter AC dipasang dalam rangkaian gambar

tersebut maka alat tersebut akan menunjukkan persamaan

119920119955119950119956 =119920119950

120784 119889119886119899 119933119955119950119956 =

119933119950

120784

3 Penyearah gelombang penuh

Penyearah yang lebih baik adalah memakai dua dioda seperti dalam

rangkaian seperti gambar di bawah Rangkaian ini disebut penyearah

gelombang penuh Rangkaian ini dapat dianggap terdiri dari dua rangkaian

penyearah setengah gelombang yang bekerja bergantian Bentuk tegangan

pada output pada ujung-ujung RL diperlihatkan dalam gambar berikutnya

Tegangan keluarannya sudah searah hanya belum rata masih

bergelombang Output dari rangkainan ini selalu bernilai positif (tegangan

searah)

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

DC adalah sebagai berikut

119920119941119940 = 120784 119920119950

120587

Dengan demikian nilai yang terbaca pada ampermeter dan multimeter

AC adalah sebagai berikut

119933119941119940 = 120784 119933119950

120645

119933119955119950119956 = 119933119950

radic120784 119920119955119950119956 =

119920119950

radic120784

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 90: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

90

4 Penyearah Jembatan

Selain penyearah gelombang penuh yang memakai dua dioda dapat juga

dibuat penyearah dengan empat dioda yang dirangkai dalam untai jembatan

Untuk penyearah gelombang penuh dengan dua dioda diperlukan trafo daya

yang mempunyai tiga terminal dengan terminal tengah (CT) sedangkan

untuk penyearah dioda jembatan cukup dengan dua terminal Skema

rangkaian penyearah jembatan seperti terlihat pada gambar di bawah ini

Analisis arus dan tegangan pada penyearah jembatan mirip dengan

penyearah gelombang penuh

5 Tapis Kapasitor

Pemasangan tapis pada suatu penyearah merupakan salah satu upaya

untuk mem-perbaiki kualitas tegangan keluaran penyearah tersebut atau

mengusahakan tegan-gan searah yang dikeluarkan lebih rata Dengan kata

lain tegangan keluarannya mempunyai riak (selisih antara tegangan

maksimum dan tegangan minimum) yang lebih kecil

Tapis yang sederhana adalah dengan memasang kapasitor parallel

dengan beban seperti gambar diatas Tegangan riak merupakan selisih nilai

tegangan tertinggi dan terendah dari tegangan output DC yang dihasilkan

Besarnya tegangan riak (Vr) gelombang output penyearah gelombang penuh

bertapis kapasitor sangat tergantung dari besarnya kapasitor dan arus

beban yang dapat dihitung dengan rumus berikut

220 V

119933119955 = 119920119941119940

120784119943119914=

119933119941119940

120784119943119914119929119923

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 91: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

91

dimana Vr tegangan riak

Idc arus DC yang terukur multimeter

Vdc tegangan DC yang terukur multimeter

f frekuensi tegangan AC (Hz)

C nilai kapasitor (farad)

RL resistansi beban

Perbandingan antara tegangan riak terhadap tegangan DC disebut

faktor riak (fr)

Nilai faktor riak (fr) berpengaruh pada kualitas tegangan output suatu

penyearah Kualitas tegangan output suatu penyearah dikatakan lebih baik

jika faktor riaknya semakin kecil yang mengakibatkan grafik tegangan

semakin rata

119943119955 = 119933119955

119933119941119940 119961 120783120782120782

Vr

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 92: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

92

D LANGKAH PERCOBAAN

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Tegangan AC 12 Volt dengan frekuensi 1 Hz

2) Hambatan (R) 1kΩ

3) Dioda (nama komponennya adalah DIODE_RATED)

4) Osiloskop

b Pasang voltmeter seperti pada gambar Jangan lupa untuk mengubah

mode voltmeter 1 dengan Mode AC sedangkan voltmeter 2 dengan

Mode DC

c Untuk praktikum unit 7 pada osiloskop akan digunakan 2 Channel yaitu

Channel A dan Channel B Agar warna gelombang berbeda untuk

memudahkan pengamatan setting dulu warna wiring atau kabel pada

osiloskop Caranya dengan double click kabel Channel B

Double click kabel

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 93: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

93

d Selain itu terdapat juga pengaturan osiloskop yang penting

Pilih warna sesuai keinginan

Karena Channel A merupakan

tegangan AC pastikan memilih pilihan AC

Karena Channel B merupakan

tegangan DC pastikan memilih pilihan DC

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 94: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

94

e Simulasikan lalu catat tegangan input dan tegangan output beserta gambar gelombangnya Gambar harus sesuai dengan layar termasuk jumlah kotaknya

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah rangkaian dengan spesifikasi sebagai berikut

1) Function Generator dengan teganganamplitude 10 Volt dan

frekuensi 1 Hz

2) Hambatan beban 1kΩ

b Lakukan simulasi amati bentuk gelombang input dan output yang tampil

di layar osiloskop

c Catat tegangan input dan tegangan outputnya

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 95: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

95

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Rangkaian yang digunakan hampir sama dengan percobaan 2 hanya saja

ditambahkan kapasitor seperti pada gambar

b Tambah kapasitor (Nama komponennya adalah CAPACITOR_RATED)

sebesar 1000 microF

c Lakukakn simulasi amati lalu gambar bentuk gelombangnya

d Catat juga nilai Vm gelombang input dan output berdasarkan gambar

gelompang pada osiloskop

e Catat nilai tegangan output DC yang terdapat pada voltmeter DC

f Catat juga arus yang mengalir ke beban

g Setelah simulasi pertama selesai ubah nilai beberapa komponen dengan

ketentuan sebagai berikut

1) Simulasi kedua mengubah C menjadi 3000 microF dan 5000 microF

2) Simulasi ketiga dengan mengubah R menjadi 1kΩ 500 Ω dan 200 Ω

(kapasitornya 3000 microF)

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 96: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

96

E TUGAS

1 Penyearah Setengah Gelombang

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

2 Penyearah Gelombang Penuh

a Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC

(VDC) dari data tegangan yang terukur

b Bandingkan hasil pengukuran

c Lakukan analisis dan buatlah kesimpulan percobaan tersebut

3 Penyearah dengan Tapis Kapasitor

a Hitunglah prosentase untuk percobaan R tetap untuk tiap nilai C

b Buatlah grafik hubungan antara nilai capasitor dengan prosentase riak

untuk R tetap (nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

c Hitung prosentase riak untuk percobaan C tetap untuk tiap nilai IL

d Buatlah grafik hubungan antara nilai arus beban IL dengan untuk C tetap

(nilai kapasitor pada sumbu mendatar)

e Jelaskan pengaruh nilai kapasitor C terhadap prosentase riak

f Jelaskan pengaruh nilai arus beban IL terhadap prosentase riak

g Tuliskan pendapat anda dengan hasil percobaan di atas

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 97: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

97

LEMBAR DATA

UNIT 7

PENYEARAH GELOMBANG

A Penyearah Setengah Gelombang

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

B Penyearah Gelombang Penuh

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz R = 1kΩ

Input AC Output DC

Gambar Bentuk Gelombang

Tegangan (dengan

osiloksop)

(Titik tengah ndash puncak atas)

Vm = Volt

(Titik bawah ndash puncak atas)

Vm = Volt

Tegangan (dengan

multimeter)

Vrms = Volt

Vdc = Volt

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan

Page 98: A A A - slametumy.files.wordpress.com file6 TATA TERTIB PRAKTIKUM PENGANTAR TEKNIK ELEKTRO A. Petunjuk Penggunaan Buku Panduan 1. Sebelum Praktikum a. Praktikan harus mempelajari buku

98

C Penyearah dengan Tapis Kapasitor

Amplitudo Vin = 10 Volt AC Frekuensi = 1 Hz

1 Nilai Kapasitor yang Berubah

RL (Ω) C (microF) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

1k 1000

1k 2000

1k 3000

2 Nilai Resistor yang Berubah

C (microF) RL (Ω) IL (A) VDC (V) VR (V) Bentuk Gelombang

3000 1k

3000 700

3000 400

LEMBAR PENGESAHAN UNIT 7

MAHASISWA 1

Nama

NIM

MAHASISWA 2

Nama

NIM

SA Tanda

Tangan

SA

Tanda Tangan

SupervisorAsisten Lab

SPVAsisten WAJIB menuliskan namainisial

Tanda Tangan