38
0,5 � − 0,5 = −0,0304
� = 0,4696
0,5 = 0.9392
Maka nilai faktor effisiensi untuk jarak sela bola-bola 1 cm adalah 0,9392. Untuk mendapatkan kekuatan dielektrik dari gas nitrogen dilakukan
perhitungan untuk 1 kali tegangan tembus untuk 5 sampel,maka digunakan rumus: ��
��������
= �
���
= ��
�� Dimana berdasarkan teori,batas kekuatan dielektrik untuk gas Nitrogen
adalah 30 kVcm
4.1. Pengujian Kekuatan Dielektrik Gas Nitrogen 1 Bar
Untuk 1 kali tegangan tembus sampel pertama: �
��� 1
= 31,4
1 � 0,9392
= 33,43 �
�� ���
Untuk 1 kali tegangan tembus sampel Kedua: �
��� 2
= 33,6
1 � 0,9392
= 35,78 �
�� ���
Untuk 1 kali tegangan tembus sampel ketiga: �
��� 3
= 32,7
1 � 0,9392
= 34,82 �
�� ���
Untuk 1 kali tegangan tembus sampel keempat: �
��� 4
= 30,8
1 � 0,9392
= 32,79 �
�� ���
Untuk 1 kali tegangan tembus sampel kelima: �
��� 5
= 29,5
1 � 0,9392
= 31,41 �
�� ���
Universitas Sumatera Utara
39
Dengan cara yang sama, dihitung nilai kekuatan dielektrik sampai 50 kali mengalami tegangan tembus. Sehingga nilai kekuatan dielektrik yang telah dihitung
dapat dibuat dalam tabel 4.2 berikut ini. Tabel 4.2. kekuatan dielektrik gas nitrogen tekanan 1 bar.
No Banyak Tegangan
tembus KD gas Nitrogen kVcm
Jumlah sampel Rata-rata
I II
III IV
V 1
1 kali 33,43
35,78 34,82
32,79 31,41
33,65 2
2 kali 33,22
37,69 34,6
34,07 31,3
34,18 3
3 kali 32,47
36,52 33,75
33,01 30,88
33,33 4
4 kali 32,58
36,31 33,22
33,01 30,45
33,11 5
5 kali 31,73
35,46 32,37
32,16 29,6
32,26 6
6 kali 31,41
35,56 32,47
32,05 29,28
32,16 7
7 kali 31,09
34,92 32,16
32,16 28,85
31,84 8
8 kali 30,98
35,03 31,94
31,94 28,75
31,73 9
9 kali 30,77
34,82 31,84
31,73 28,43
31,52 10
10 kali 30,66
35,99 32,16
32,47 30,03
32,26 11
11 kali 30,13
35,46 31,62
31,94 29,49
31,73 12
12 kali 31,3
35,14 32,79
31,73 30,88
32,37 13
13 kali 31,2
35,67 32,79
32,16 30,56
32,47 14
14 kali 30,88
36,63 33,75
31,94 30,77
32,79 15
15 kali 30,56
36,31 33,43
31,62 30,45
32,47 16
16 kali 30,13
35,88 33,01
31,2 30,03
32,05 17
17 kali 30,03
35,78 32,9
31,09 29,92
31,94 18
18 kali 30,13
35,67 32,58
31,09 29,71
31,84 19
19 kali 29,39
34,07 31,84
30,77 29,39
31,09 20
20 kali 26,83
33,43 30,56
29,49 28,75
29,81 21
21 kali 28
33,43 30,66
30,13 28,96
30,24 22
22 kali 28,85
33,54 31,3
29,81 28,75
30,45 23
23 kali 28
31,41 29,81
27,68 26,83
28,75 24
24 kali 29,39
32,79 31,2
29,07 28,22
30,13 25
25 kali 28,85
31,2 30,66
28 26,62
29,07 26
26 kali 28,75
30,98 30,98
27,9 27,26
29,17 27
27 kali 28,53
30,77 29,81
27,36 26,72
28,64 28
28 kali 28,96
30,66 30,45
28,11 27,15
29,07 29
29 kali 26,94
27,68 27,79
26,09 25,13
26,72 30
30 kali 27,9
28 28,53
26,94 25,45
27,36 31
31 kali 31,3
30,56 28,75
29,6 28,32
29,71 32
32 kali 30,13
29,39 27,58
28,43 27,15
28,53 33
33 kali 29,28
29,07 27,36
27,47 26,83
28
Universitas Sumatera Utara
40
No Banyak Tegangan
tembus KD gas Nitrogen kVcm
Jumlah sampel Rata-rata
I II
III IV
V 34
34 kali 29,07
29,71 27,79
26,62 27,36
28,11 35
35 kali 30,34
29,71 29,07
28,11 28,64
29,17 36
36 kali 30,88
30,34 29,6
28,32 29,39
29,71 37
37 kali 30,13
29,6 28,85
27,58 28,64
28,96 38
38 kali 29,81
29,71 29,07
27,15 28,53
28,85 39
39 kali 29,28
28,32 28,22
25,98 27,15
27,79 40
40 kali 28,75
27,26 27,9
25,55 26,83
27,26 41
41 kali 28,96
27,47 28,32
25,77 27,04
27,51 42
42 kali 28,53
26,62 27,79
25,02 26,19
26,83 43
43 kali 28,96
27,04 29,71
27,58 28,32
28,32 44
44 kali 26,83
24,91 28,11
25,45 26,72
26,41 45
45 kali 26,41
24,49 27,68
25,02 26,3
25,98 46
46 kali 27,9
26,62 29,17
26,94 28,32
27,79 47
47 kali 27,79
26,51 29,07
26,83 28,22
27,68 48
48 kali 27,9
26,83 28,85
26,72 28,75
27,81 49
49 kali 28,22
27,04 28,75
26,72 29,28
28 50
50 kali 27,36
26,19 28,11
26,09 28,53
27,26 Maka dari Tabel 4.2 di atas, dapat dibuat grafik untuk nilai rata-rata dari
kekuatan dielektrik gas Nitrogen dan grafik batas kekuatan dielektrik yang diijinkan, seperti yang ditunjukkan Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Grafik Nilai Kekuatan Dielektrik Rata-Rata Gas Nitrogen Tekanan 1 Bar Setelah N kali tembus listrik.
y = 0,001x
2
- 0,216x + 34,09
5 10
15 20
25 30
35 40
10 20
30 40
50
k e
k u
a ta
n D
ie le
k tr
ik k
V c
m
N kali tegangan Tembus
1 Bar KDStandar
Universitas Sumatera Utara
41
Berdasarkan grafik diatas dapat ditulis hubungan Kekuatan dielektrik y dengan Banyak tegangan tembus x yaitu =0,0015x
2
- 0,2168x + 34,091. Dimana nilai x merupakan kenaikan 1 kali tegangan tembus. Dapat dilihat titik perpotongan
antara grafik penurunan kekuatan dielektrik gas Nitrogen dengan grafik batas kekuatan dielektrik gas Nitrogen yang diijinkan dapat dicari dengan menggunakan
persamaan sebagai berikut : 0,0015
�
2
− 0,2168� + 34,091 = 30 Disederhanakan menjadi
0,0015 �
2
− 0,2168� + 4,091 = 0 Dengan menggunakan rumus abc,maka harga x dapat dicari.
�
1,2
= −� ± ��
2
− 4. �. � 2.
� Diketahui :
a=0,0015 ; b=-0,2168 ; c= 4,091 Sehingga ,
� = −� ± ��
2
− 4. �. � 2.
� =
0,2168 ± �0,2168
2
− 4. 0,0015. 4,091 2. 0,0015
� = 22 Dari hasil persamaan dapat dilihat bahwa setelah gas nitrogen mengalami
tembus sebanyak 22 kali, penurunan kekuatan dielekktrik dari gas nitrogen sudah melewati batas minimal kekuatan gas nitrogen.
Universitas Sumatera Utara
42
4.2. Pengujian Kekuatan Dielektrik Gas Nitrogen 2 Bar.
