Resonansi R-L-C Andi Riska Fitria Pebriyanti San, Muh.Ali Resky, Sri Merdekawati J Fisika 2012 Abstrak Praktikum “Resonansi Rangkaian RLC Seri” ini dilakukan 3 kali pengambilan data dengan nilai resistor yang berbeda-beda yaitu 15 Ω, 56 Ω dan 100 Ω. Praktikum ini memiliki tujuan yaitu (1) menyelidiki pengaruh perubahan frekuensi sumber terhadap karakteristik rangkaian RLC seri, berbedanya nilai frekuensi yang digunakan menyebabkan nilai tegangan ikut berubah, semakin tinggi nilai frekuensinya maka semakin besar pula nilai teganganya hingga mencapai frekuensi resonansi yang menyebabkan menurunnya nilai tegangan (2) menginterpretasikan kurva respon frekuensi rangkaian RLC seri, yaitu grafik hubungan antara kuat arus dengan frekuensi yang dipengaruhi oleh perubahan nilai resistor yang digunakan. Semakin kecil resistansi maka semakin sempit lengkungan grafik dan semakin besar resistansi maka semakin luas lengkungan grafik yang diperoleh. (3) menentukan frekuensi resonansi dan faktor kualitas rangkaian RLC seri dan parallel, dengan nilai resistor 15 Ω, 56 Ω dan 100 Ω maka berturut turut nilai frekuensi resonansi dan factor kualitas yaitu 15600 Hz, 15600 Hz, 15200 Hz dan 13, 4,88 , 3,8. Kata kunci: Rangkaian RLC, frekuensi resonansi , faktor kualitas, resistansi, kapasitansi dan induktansi.
gelombang radio yang sangat lebar (Tim
1. Metode Dasar Rangkaian R – L – C adalah
elektronika dasar, 2013:18-19)
suatu rangkaian listrik yang terdiri atas
Tinjau sebuah sebuah rangkaian
komponen resistor (R), induktor (L), dan
yang terdiri atas hambatan R, induktansi
kapasitor (C) yang disusun secara seri
L dan kapasitor C yang terhubung secara
atau paralel. Konfigurasi ini membentuk
seri dan dihubungkan dengan sebuah
suatu
sumber tegangan yang berubah terhadap
sistem
osilator
harmonik.
Rangkaian R – L – C sering disebut
waktu vs (t) seperti pada Gambar 1.
rangkaian penala (tuner) dan rangkaian resonansi
(Tim
elektronika
dasar,
2013:18).
Arus
I
VS , dengan VS adalah Z
tegangan rms kompleks sumber.
Rangkaian R – L – C banyak digunakan dalam perangkat-perangkat osilator harmonik dan pesawat radio penerima. Rangkaian R – L – C berfungsi untuk memilih suatu rentang frekuensi yang cukup sempit dari spektrum total (Abdul haris, dkk, 2008:85)
Dalam impedansi
rangkaian
total
seri
rangkaian
RLC
Besaran ini dikenal sebagai factor
dapat
kualitas dinyatakan dengan Q (Abdul haris, dkk, 2008:85)
dituliskan sebagai berikut: Ztot = R + j (XL – XC)
(1.1)
Pada waktu resonansi, sangat mungkin
Dari hubungan ini akan terlihat bahwa
terjadi bahwa tegangan pada L atau pada
reaktansi induktif dan kapasitif selalu
C lebih besar dari tegangan sumbernya.
akan saling mengurangi. Bila kedua
Pembesaran tegangan pada L atau pada C
komponen ini sama besar, maka akan
pada saat resonansi ini didefinisikan
saling meniadakan, dan dikatakan bahwa
sebagai faktor kualitas Q. Makin besar
rangkaian dalam keadaan resonansi.
nilai
Resonansinya adalah resonansi seri. (Tim
resonansinya, dan berarti makin tinggi
elektronika dasar, 2013:19)
kualitas resonansinya. (Q berasal dari
Q,
makin
sempit
lengkung
kata “quality”) (Tim elektronika dasar, Keadaan resonansi dicapai pada
2013:19)
saat XL = XC maka Ztot = R merupakan Zmin, sehingga akan diperoleh arus atau tegangan yang maksimum pada suatu harga frekuensi :
a. Variabel manipulasi : Frekuensi (f) dalam satuan Hz
b. Variabel respon :Tegangan
1
o
2. Identifikasi Variabel
(1.2)
LC
(V)
dalam satuan Volt (V) dn arus (I) dalam satuan ampere (A)
c. Variabel kontol :Induktansi (L) dan
atau
Kapasitansi (C) dalam satuan farad
fo
1
(1.3)
2 L C
ohm (Ω)
Yang disebut frekuensi resonansi (Tim elektronika dasar, 2013:19) 0 adalah frekuensi resonansi, yaitu o
1 LC
𝜔0 𝐿 1 = 𝑅 𝜔0 𝑅𝐶
(F) serta resistansi (R) dalam satuan
. Akibatnya :
3. Defenisi Operasional Variabel a. Frekuensi adalah variabel manipulasi dalam satuan Hz yang nilainya diatur menggunakan alat Audio Function Generator. b. Tegangan adalah variabel respon dalam satuan volt (V) yang diukur menggunakan multimeter AC.
c. Arus adalah variabel respon dalam
b.
menghubungkan
rangkaian
Audio
Function
satuan ampere (A) yang diukur
dengan
menggunakan Multimeter AC.
Generator (AFG) pada gelombang
d. Resistansi adalah
output
vi
variabel kontrol
sinus dengan amplitudo 5 Vrms
dalam sattuan ohm (Ω) dan dalam
(mengukur secara langsung dengan
praktikum ini nilai resistansi yang
menggunakan digital AC voltmeter).
digunakan yaitu 15 Ω, 56 Ω ,100 Ω.
c.
e. Induktansi adalah variabel kontrol
digital
AC
voltmeter pada keluaran rangkaian
yang di peroleh dengan mengetahui nilai lilitan pada induktor yaitu 500
Menghubungkan
(titik a dan b). d.
Untuk mengamati perubahan arus I
lilitan, kemudian dengan menggunkan
(= VR/R) sebagai fungsi frekuensi dan
rumus di ketahui nilai induktansi yang
pada
digunkana yaitu 3,79 x 10-3.
keadaan resonansi, yaitu nilai arus
f. Kapasitansi adalah variabel kontrol
frekuensi
berapa
terjadi
(atau tegangan pada R) menjadi
dalam satuan farad (F) dan dalam
maksimum,
menaikkan frekuensi
praktikum ini nilai kapasitor yang
AFG
digunakan yaitu 22 x 10-9 F.
mengamati besar tegangan pada
dengan
cepat
sambil
digital AC voltmeter, setelah itu menurunkan kembali ke frekuensi
4. Alat dan Bahan a. Audio Function generator (AFG), 1
Perlu diingat bahwa : Pada keadaan
buah
resonansi untuk RLC seri, impedansi
b. Multimeter AC, 1 buah
rangkaian menjadi minimum atau
c. LCR Meter, 1 buah
arus menjadi maksimum. Namun
d. Papan Rangkaian, 1 buah
dalam
e. Resistor, 1 buah f.
100 Hz.
praktek,
lebih
mudah
mengukur tegangan pada rangkaian
Kapasitor, 1 buah
daripada
g. Induktor, 1 buah
mengukur
arus.
Amperemeter AC yang peka sukar
h. Kabel Penghubung
diperoleh
5. Prosedur kerja
apalagi
yang
mampu
bekerja pada frekuensi tinggi.
a. Merakit rangkaian seri RLC berikut e. Menaikkan frekuensi AFG dengan
di atas papan kit. +
L
interval 100 Hz dan mencatat besar
C
tegangan pada R untuk setiap interval
a vi
R
b _
tersebut hingga
memperoleh nilai
tegangan yang kurang lebih sama pada saat frekuensi mula-mula.
6. Data/ Analisis Data a. Tabel pengamatan n= 500 lilitan C= 22 x 10-9 F Data 1 R=15 Ω
Tabel 1.1 hubungan antara frekuensi dengan tegangan
No
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
f(Hz)
400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800 5200 5600 6000 6400 6800 7200 7600 8000 8400 8800 9200 9600 10000
Vo
I (10-3A)
(10-3V)
(V/R)
5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.7 7 7.2 7.5 7.8 8 8.2 8.5 8.7 8.8 9 9.4 9.7 10 10.7 11 11.4 11.9 12.3 13.1
0.37 0.39 0.4 0.41 0.43 0.45 0.47 0.48 0.5 0.52 0.53 0.55 0.57 0.58 0.59 0.6 0.63 0.65 0.67 0.71 0.73 0.76 0.79 0.82 0.87
no 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66
f(Hz) 10400 10800 11200 11600 12000 12400 12800 13200 13600 14000 14400 14800 15200 15600 16000 16400 16800 17200 17600 18000 18400 18800 19200 19600 20000 20400 20800 21200 21600 22000 22400 22800 23200 23600 24000 24400 24800 25200 25600 26000 26400
V(mV) 13.9 14.7 15.6 17 18.6 20.7 23.3 26.9 31.9 39.2 50.4 68.9 99.6 125.1 100 66.8 46.7 34.7 27.1 21.8 18.2 15.5 13.5 12 10.8 9.9 9.2 8.6 8.2 7.9 7.5 7.3 7.1 7 6.8 6.8 6 5.9 6 5.7 5.5
I(mA) 0.93 0.98 1.04 1.13 1.24 1.38 1.55 1.79 2.13 2.61 3.36 4.59 6.64 8.34 6.67 4.45 3.11 2.31 1.81 1.45 1.21 1.03 0.9 0.8 0.72 0.66 0.61 0.57 0.55 0.53 0.5 0.49 0.47 0.47 0.45 0.45 0.4 0.39 0.4 0.38 0.37
Data 2 R= 56 Ω Tabel 1.2 hubungan antara frekuensi dengan tegangan No
f(Hz)
Vo
I
(10-3V)
(10-3A) (V/R)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800 5200 5600 6000 6400 6800 7200 7600 8000 8400 8800 9200 9600 10000 10400 10800 11200 11600 12000 12400 12800 13200 13600 14000
7.2 8.2 9.6 11.2 13 14.9 16.7 18.4 20.1 21.7 23.4 25 26.6 28.1 29.7 31.3 33 34.7 36.5 38.5 39.9 41.8 44.1 42.5 46.1 48.8 51.2 59 62 64.5 70 77.6 95.4 109.4 121.9
0.13 0.15 0.17 0.2 0.23 0.27 0.3 0.33 0.36 0.39 0.42 0.45 0.48 0.5 0.53 0.56 0.59 0.62 0.65 0.69 0.71 0.75 0.79 0.76 0.82 0.87 0.91 1.05 1.11 1.15 1.25 1.39 1.7 1.95 2.18
No 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79
f(Hz) 14400 14800 15200 15600 16000 16400 16800 17200 17600 18000 18400 18800 19200 19600 20000 20400 20800 21200 21600 22000 22400 22800 23200 23600 24000 24400 24800 25200 25600 26000 26400 26800 27200 27600 28000 28400 28800 29200 29600 30000 30400 30800 31200 31600
V(mV) 136.7 151.2 160.7 168.4 158.9 141.3 138.7 116.7 99.6 81.3 70.5 61.3 54.2 48.2 42.9 38.3 34.7 31.5 28.7 26.2 24 22.1 20.4 18.9 17.8 16.4 15.4 14.4 13.6 12.7 12 11.4 10.8 10.3 9.9 9.4 9 8.7 8.4 8.1 7.9 7.6 7.4 7.3
I(mA) 2.44 2.7 2.87 3.01 2.84 2.52 2.48 2.08 1.78 1.45 1.26 1.09 0.97 0.86 0.77 0.68 0.62 0.56 0.51 0.47 0.43 0.39 0.36 0.34 0.32 0.29 0.28 0.26 0.24 0.23 0.21 0.2 0.19 0.18 0.18 0.17 0.16 0.16 0.15 0.14 0.14 0.14 0.13 0.13
No 80
f(Hz) 32000
V(mV) 7.2
I(mA) 0.13
Data 3 R=100 Ω Tabel 1.3 hubungan antara frekuensi dengan tegangan No f ( Hz)
Vo
I -3
(10 V)
(10-3A) (V/R)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800 5200 5600 6000 6400 6800 7200 7600 8000 8400 8800 9200 9600 10000 10400 10800 11200 11600 12000 12400 12800
6.9 10.4 13.9 17.9 21.7 22.5 29.1 32.4 35.7 38.9 42 45 48 51 54 56.9 60 63.1 66.3 69.5 73.3 77.1 81.4 86 91 104.4 106.6 112.8 123.7 133 143.7 158.1
0.07 0.1 0.14 0.18 0.22 0.23 0.29 0.32 0.36 0.39 0.42 0.45 0.48 0.51 0.54 0.57 0.6 0.63 0.66 0.7 0.73 0.77 0.81 0.86 0.91 1.04 1.07 1.13 1.24 1.33 1.44 1.58
No 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76
f(Hz) 13200 13600 14000 14400 14800 15200 15600 16000 16400 16800 17200 17600 18000 18400 18800 19200 19600 20000 20400 20800 21200 21600 22000 22400 22800 23200 23600 24000 24400 24800 25200 25600 26000 26400 26800 27200 27600 28000 28400 28800 29200 29600 30000 30400
V(mV) 170.1 184.4 199.1 215.5 228.2 235.6 234.4 223.9 207.1 186.9 166.6 147.8 130.5 116.1 103.7 93 83.8 75.8 68.9 62.4 57.2 56.5 51.7 48 44.5 41.3 38.3 35.4 33.3 31.1 29.2 27.2 25.6 24.1 22.7 21.4 20.2 19.1 17.9 17.1 16.2 15.4 14.6 13.9
I(mA) 1.7 1.84 1.99 2.16 2.28 2.36 2.34 2.24 2.07 1.87 1.67 1.48 1.31 1.16 1.04 0.93 0.84 0.76 0.69 0.62 0.57 0.57 0.52 0.48 0.45 0.41 0.38 0.35 0.33 0.31 0.29 0.27 0.26 0.24 0.23 0.21 0.2 0.19 0.18 0.17 0.16 0.15 0.15 0.14
No 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94
f(Hz) 30800 31200 31600 32000 32400 32800 33200 33600 34000 34400 34800 35200 35600 36000 36400 36800 37200 37600
V(mV) 13.3 12.7 11.9 10.7 10.2 9.9 9.6 9.2 8.9 8.5 8.2 8 7.7 7.5 7.4 7.2 7.1 6.9
I(mA) 0.13 0.13 0.12 0.11 0.1 0.1 0.1 0.09 0.09 0.09 0.08 0.08 0.08 0.08 0.07 0.07 0.07 0.07
b. Analisis data N=500 lilitan 𝐿= 𝜇
𝑁2𝐴 𝑙
𝐿 = 4𝑥𝜋𝑥10−7
5002 𝑥 (4𝑥10−4 ) 3,4 10−2
400 𝑥 3.14𝑥10−7 𝐿= 3,4 𝑥10−2 𝐿=
1256 −5 10 3,4
𝐿 = 369,6 𝑥10−5 𝐿 = 3,69 𝑥10−3
c. Analisis grafik Data 1 (untuk R=15Ω) 9
Imax = 8,34 . 10-3 A
8.5 8 7.5 7 6.5 6
I (10-3A)
5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5
2
f1
f2
1.5 1
15600 Hz
0.5 0 0
1200 2400 3600 4800 6000 7200 8400 9600 10800 12000 13200 14400 15600 16800 18000 19200 20400 21600 22800 24000 25200 26400 27600 28800
f (Hz)
Tabel 1.1 grafik hubungan antara kuat arus (I) dengan besarnyan frekuensi (f)
Data 2 (untuk R= 56Ω) 3.2 3
Imax= 3,01. 10-3 A
2.8 2.6 2.4 2.2
I (10-3A)
2 1.8 1.6 1.4 1.2 1
f2
f1
0.8 0.6
15600 Hz
0.4 0.2 0 0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
f (Hz)
\\ Tabel 1.2 grafik hubungan antara kuat arus (I) dengan besarnya frekuensi (f)
20000
22000
24000
26000
28000
30000
32000
34000
Data 3 (untuk R=100Ω) 2.6
I max = 1,67 10-3 A 2.4 2.2 2 1.8
I (10-3A)
1.6 1.4 1.2 1 0.8
f1
f2
0.6 0.4 0.2
15200 Hz
0 0
2000
4000
6000
8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 34000 36000 38000 40000
f (Hz)
Tabel 1.3 grafik hubungan antara kuat arus (I) dengan besarnya frekuensi (f)
Analisis untuk grafik 1.1
𝑄 = 27,30
Menghitung frekuensi resonansi (fo)
Q secara praktikum
fo secara teori
Mencari lebar pita ∆f
𝑓𝑜 = 𝑓𝑜 = 𝑓𝑜 =
1
= 0,707 (𝐼 𝑚𝑎𝑥)
2𝜋√𝐿𝐶 1
= 0,707 (8,34 10−3 𝐴)
2𝜋√(3,69. 10−3 )(22. 10−9 )
= 5,7 10−3 𝐴
1 2(3,14)√(81,18. 10−12 )
maka
𝑓𝑜 =
1 6,28 (9,01.10−6 )
f1= 15200 Hz
𝑓𝑜 =
1 56,58 . 10−6
f2= 64200 Hz ∆𝑓 = 𝑓2 − 𝑓1
𝑓𝑜 = 17674 𝐻𝑧
∆𝑓 = (16400 − 15200)𝐻𝑧 fo secara praktikum ∆𝑓 = 1200 𝐻𝑧
fo = 15600 Hz %𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
𝑓𝑜 𝑡 − 𝑓𝑜 𝑝 𝑓𝑜 𝑡+𝑓𝑜 𝑝 2
Jadi | 𝑥 100% 𝑄=
(17674 − 15600)𝐻𝑧 (17674+15600)𝐻𝑧
| 𝑥 100% %𝑑𝑖𝑓𝑓 =
2
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
𝑄𝑡 − 𝑄𝑝
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
Menghitung faktor kualitas (Q) %𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
Q secara teori 𝑄=
2𝜋𝑓𝑜 𝐿 𝑅
𝑄=
2𝜋(17674) 3,69.10−3 15
6,28 (65217,06. 10−3 ) 15
𝑄 = 27304,21 . 10
𝑥100%
27,30 − 13 27,30+13 2
| 𝑥100%
14,3 | 𝑥100% 20,15
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = 70,96%
2(3,14)(65217,06. 10−3 ) 𝑄= 15 𝑄=
𝑄𝑡+𝑄𝑝 2
2074 𝐻𝑧 | 𝑥 100% 16637 𝐻𝑧
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = 12,47%
𝑓𝑜 15600 𝐻𝑧 = = 13 ∆𝑓 1200 𝐻𝑧
−3
Analisis untuk grafik 1.2
Menghitung frekuensi resonansi (fo) fo secara teori 𝑓𝑜 =
1 2𝜋√𝐿𝐶
𝑓𝑜 = 𝑓𝑜 =
1
= 0,707 (3,01 10−3 𝐴)
2𝜋√(3,69. 10−3 )(22. 10−9 )
= 2,13 10−3 𝐴
1 2(3,14)√(81,18. 10−12 )
maka
𝑓𝑜 =
1 6,28 (9,01.10−6 )
f1= 14000 Hz
𝑓𝑜 =
1 56,58 . 10−6
f2= 17200 Hz ∆𝑓 = 𝑓2 − 𝑓1
𝑓𝑜 = 17674 𝐻𝑧
∆𝑓 = (17200 − 14000)𝐻𝑧 fo secara praktikum ∆𝑓 = 3200 𝐻𝑧
fo = 15600 Hz %𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
𝑓𝑜 𝑡 − 𝑓𝑜 𝑝 𝑓𝑜 𝑡+𝑓𝑜 𝑝 2
Jadi | 𝑥 100% 𝑄=
(17674 − 15600)𝐻𝑧 (17674+15600)𝐻𝑧
| 𝑥 100% %𝑑𝑖𝑓𝑓 =
2
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
𝑄𝑡 − 𝑄𝑝
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
Menghitung faktor kualitas (Q) %𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
Q secara teori 𝑄=
𝑄𝑡+𝑄𝑝 2
2074 𝐻𝑧 | 𝑥 100% 16637 𝐻𝑧
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = 12,47%
𝑓𝑜 15600 𝐻𝑧 = = 4,88 ∆𝑓 3200 𝐻𝑧
2𝜋𝑓𝑜 𝐿 𝑅
𝑥100%
7,31 − 4,88 7,31+4,88 2
| 𝑥100%
2,43 | 𝑥100% 6,095
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = 39,87%
2𝜋(17674) 3,69.10−3 𝑄= 56 𝑄=
2(3,14)(65217,06. 10−3 ) 56
Analisis untuk grafik 1.3
Menghitung frekuensi resonansi (fo)
6,28 (65217,06. 10−3 ) 𝑄= 56
fo secara teori
𝑄 = 7313,62 . 10−3
𝑓𝑜 =
1 2𝜋√𝐿𝐶
𝑄 = 7,31 Q secara praktikum
𝑓𝑜 =
Mencari lebar pita ∆f 𝑓𝑜 = = 0,707 (𝐼 𝑚𝑎𝑥)
1 2𝜋√(3,69. 10−3 )(22. 10−9 ) 1 2(3,14)√(81,18. 10−12 )
𝑓𝑜 =
1 6,28 (9,01.10−6 )
f1= 13200 Hz
1 56,58 . 10−6
f2= 17200 Hz
𝑓𝑜 =
∆𝑓 = 𝑓2 − 𝑓1
𝑓𝑜 = 17674 𝐻𝑧
∆𝑓 = (17200 − 13200)𝐻𝑧 fo secara praktikum
∆𝑓 = 4000 𝐻𝑧
fo = 15200 Hz Jadi %𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
𝑓𝑜 𝑡 − 𝑓𝑜 𝑝 𝑓𝑜 𝑡+𝑓𝑜 𝑝 2
| 𝑥 100% 𝑄=
(17674 − 15200)𝐻𝑧 (17674+15200)𝐻𝑧
| 𝑥 100%
𝑓𝑜 15200 𝐻𝑧 = = 3,8 ∆𝑓 4000 𝐻𝑧
%𝑑𝑖𝑓𝑓 =
𝑄𝑡 − 𝑄𝑝 𝑄𝑡+𝑄𝑝 2
2
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
2474 𝐻𝑧 | 𝑥 100% 16437 𝐻𝑧
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = 15,05%
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
Menghitung faktor kualitas (Q)
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = |
Q secara teori 𝑄=
2𝜋𝑓𝑜 𝐿 𝑅
𝑄=
2𝜋(17674) 3,69.10−3 100
𝑥100%
4,09 − 3,8 4,01+3,8 2
| 𝑥100%
0,29 | 𝑥100% 3,945
%𝑑𝑖𝑓𝑓 = 7,35%
7. Pembahasan Rangkaian RLC adalah rangkaian
2(3,14)(65217,06. 10−3 ) 𝑄= 100
yang terdiri dari komponen resistor (R),
6,28 (65217,06. 10−3 ) 𝑄= 100
tersusun
induktor (L) dan kapasitor (C) yang secara
seri
atau
paralel.
𝑄 = 4095,63 . 10−3
Sedangkan keadaan
𝑄 = 4,09
ketika reaktansi induktif dan kapasitif
Q secara praktikum
sama besar dan saling meniadakan.
Mencari lebar pita ∆f
resonansi yaitu
Pada percobaan ini terdapat 3 tujuan yang harus dipenuhi yaitu menyelidiki
= 0,707 (𝐼 𝑚𝑎𝑥)
pengaruh perubahan frekuensi sumber
= 0,707 (2,36 10−3 𝐴)
terhadap karakteristik rangkaian RLC,
= 1,67 10−3 𝐴 maka
mengiterpretasik kurva respon frekuensi rangkaian
RLC
seri,
menentukan
frekuensi resonansi dan faktor kualitas rangkaian RLC seri dan pararalel.
Berdasarkan grafik yang buat ingin diketahui yaitu besarnya nilai frekuensi
Pada percobaan ini dilakukan 3 kali
resonansi dan faktor kualitas secara
pengambilan data dengan menggunakan
praktikum
resistor (R) yang berbeda yaitu R=15Ω,
membandingkannya
R= 56Ω dan R=100Ω, pada setiap
frekuensi resonansi dan faktor kualitas
resistor
untuk
secara teori. Paada R=15Ω dan R=56Ω,
memperoleh tegangan keluaran maka
%diff untuk frekuensi resonansi yaitu
frekuensi dimanipulasi dengan besar
12,47%, dan R=100Ω,
rentang frekuensi 400Hz. perubahan
frekuensi
besarnya nilai resistor berpengaruh pada
Sedangkan untuk nilai faktor kualitas,
lengkungan resonansi pada grafik yaitu
R=15Ω yaitu 70,96%, R=56Ω yaitu
semakin kecil nilai resistornya makan
39,87% dan R=100Ω yaitu 7,35.
yang
digunakan
semakin
sempit
resonansinya
ini
lengkungan
diakibatkan
kemudian dengan
resonansi
nilai
%diff untuk yaitu
15,05%.
Besarnya nilai kesalahan pada faktor
oleh,
kulaitas (Q) disebabkan oleh hasil dari
semakin kecil nilai resistornya semakin
mencari nilai pitanya yaitu tidak tepat
cepat
tegangan
pada nilai arus (I) yang terdapat pada
semakin
grafik sehingga penujukkan pada f1 dan
besar nilai resistornya maka semakin
f2 hanya berdasar pada nilai lebar pita I
besar
yang mendekati nilai arus yang terdapat
mencapai
maksimumnya.
sebaliknya
lengkungan
resonansi
ini
diakibatkan oleh, semakin besar nilai resistornya
maka
semakin
pada grafik.
lambat
mencapai tegangan maksimumnya.
8. Kesimpulan
Berdasarkan teori besarnya nilai
Berdaasarkan
tujuan
dan
hasil
resistor tidak mempengaruhi frekuensi
praktikum dapat disimpulkan bahwa
resonansinya
saat
a. Frekuensi resonansi yaitu frekuensi
tegangan mencapai nilai maksimumnya)
saat tegangan mencapai keadaan
dengan kata lain frekuensi resonansinya
maksimum.
(frekuensi
pada
akan selalu sama, tetapi pada praktikum
b. Semakin besar hambatannya maka
ini hanya 2 nilai frekuensi resonansi yang
semakin cepat mencapai frekuensi
sama yaitu ketika menggunakan resistor
resonansi
15Ω dan 56Ω yaitu 15600 Hz, tetapi
faktor kulitasnya sedangkan semakin
pada resisitor 100Ω nilai frekuensi
kecil hambatannya maka semakin
resonansinya yaitu 15200 Hz.
lambat mencapai frekuensi resonansi
dan semakin kecil nilai
dan semakin besar nilai faktor kualitasnya. c. Frekuensi resonansi pada R=15Ω dan R=56Ω adalah 15600 Hz dan pada R=100Ω adalah 15200 Hz. Faktor kualitas pada R=15Ω adalah 13 dan R=56Ω adalah 4,88 serta pada R=100Ω adalah 3,8
9. Daftar pustaka Abdul haris bakri, dkk (2008). Dasardasar
Elektronika.
Makassar:
Badab Penerbit UNM. Tim Elektronika Dasar. (2013). Penuntun Praktikum Elektronika Dasar 1. Makassar: Elektronika
Laboratorium &
Init
instrumentasi
jurusan Fisika FMIPA UNM.
