Laporan Praktikum 4 Pengaruh Frekuensi T (3)
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
PRAKTIKUM IV
PENGARUH FREKUENSI TERHADAP INDUKTOR
YANG DIALIRI ARUS AC
1. TUJUAN
Untuk mempelajari pengaruh frekuensi dan melihat bentuk gelombang keluaran
akibat pengaruh frekuensi terhadap induktor yang dialiri arus AC.
2. ALAT DAN BAHAN
Electromagnetism Trainer 12-100
Osiloskop 2 channel
Milliammeter, 0-10 mA AC
Function Generator 4-16 kHz, 20 V pk-pk sine
3. DASAR TEORI
Induktor atau kumparan adalah salah satu komponen pasif elektronika yang
dapat menghasilkan magnet jika dialiri arus listrik dan sebaliknya dapat
menghasilkan listrik jika diberi medan magnet. Induktor ini biasanya dibuat dengan
kawat penghantar tembaga yang dibentuk menjadi lilitan atau kumparan.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Sebelum lebih jauh membahas tentang pengaruh frekuensi terhadap induktor
mari kita mengingat terlebih dahulu rumus dari suatu impedansi. Nilai impedansi
dapat dihitung dengan rumus :
|Z|=
V rms
I rms
Impedansi seperti yang kita ketahui terdiri dari nilai resistor, inductor dan
kapasitor, sering kali kita kenal dengan R, X
lebih kita tekankan pada nilai X
L
L
dan X
C
. Dalam praktikum ini
atau nilai induktansi dari sebuah inductor.
Induktansi dapat digolongkan seperti padapenjelasan berikut :
a. Induktansi diri
Induktansi diri merupakan suatu besaran yang menyatakan kemampuan
membangkitkan ggl akibat arus yang berubah terhadap waktu. Sedangkan
insduktansi diri merupakan induktansi yang dihasilkan oleh arus kumparan
menginduksi kumparan itu sendiri. Dasar teori medan elektromagnetik dari
induktansi merupakan akibat dari persamaan Maxwell mengenai hukum ggl induksi
Faraday. Persamaan maxwell tersebut adalah sebagai berikut.
Kerapatan fluks magnet B yang berubah terhadap waktu dihasilkan oleh arus
listrik. Arus listrik yang berubah terhadap waktu ini menghasilkan ggl. Induktansi
memiliki satuan H. Hubungan ggl yang muncul akibat perubahan arus dinyatakan
dalam persamaan berikut.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
ε : ggl induksi yang muncul pada induktor (Volt)
L : induktansi diri (H)
I : arus pada induktor (A)
Komponen atau benda yang memiliki induktansi diri disebut induktor.
Induktor layaknya seperti sebuah kapasitor, sama-sama menyimpan energi. Hanya
saja induktor menyimpan energi dalam bentuk medan magnet sedangkan kapasitor
menyimpan dalam bentuk medan listrik.
b. Induktansi murni yang dicatu tegangan bolak-balik sinusoidal
Sebuah induktor apabila dicatu dengan tegangan bolak-balik sinusoidal maka
akan mengalir arus yang tertinggal sebesar 90 0 terhadap tegangan. Arus yang terjadi
merupakan arus bolak-balik. Rangkaian ini disebut rangkaian induktif murni.
Penyimpanan energi dan pelepasan energi dalam medan magnet pada induktor terjadi
secara periodik.
Tegangan sinusoidal dapat dituliskan sebagai berikut
Bila tegangan ini mencatu induktor maka dapat dituliskan sebagai berikut
Arus yang terjadi berbeda fase sebesar 900 terhadap tegangan.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
c. Rangkaian induktor dan resistor yang dicatu tegangan bolak-balik sinusoidal
Apabila induktor dan resistor disusun secara seri dan dicatu dengan tegangan
bolak-balik sinusoidal maka persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut.
Sehingga arus yang dihasilkannya adalah sebagai berikut
Sedangkan tegangan jatuh pada induktor dapat diturunkan dari persamaan arus
dengan hubungannya dengan ggl seperti pada persamaan sebelumnya
Bila dinyatakan dalam tegangan efektif
Dimana
f adalah frekuensi tegangan masukan
Dari persamaan tersebut dapat dilihat pengaruh frekuensi terhadap tegangan
pada induktor. Semakin besar frekuensi akan menyebabkan semakin besarnya
tegangan induktor.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Frekuensi adalah ukuran jumlah putaran ulang per peristiwa dalam selang
waktu yang diberikan. Untuk memperhitungkan frekuensi, seseorang menetapkan
jarak waktu, menghitung jumlah kejadian peristiwa, dan membagi hitungan ini
dengan panjang jarak waktu. Hasil perhitungan ini dinyatakan dalam satuan hertz
(Hz) yaitu nama pakar fisika Jerman Heinrich Rudolf Hertz yang menemukan
fenomena ini pertama kali. Frekuensi sebesar 1 Hz menyatakan peristiwa yang terjadi
satu kali per detik. Secara alternatif, seseorang bisa mengukur waktu antara dua buah
kejadian/ peristiwa (dan menyebutnya sebagai periode), lalu memperhitungkan
frekuensi (f ) sebagai hasil kebalikan dari periode (T ), seperti nampak dari rumus di
bawah ini :
Arus Bolak-Balik pada Induktor
Bilamana sebuah induktor dialiri arus bolak-balik, maka pada induktortersebut akan
timbul reaktansi induktif resistansi semu atau disebut jugadengan istilah reaktansi
induktansi dengan notasi XL. Besarnya nilai reaktansi induktif tergantung dari
besarnya nilai induktansi induktor L(Henry) dan frekuensi (Hz) arus bolak-balik.
Gambar dibawah ini memperlihatkanhubungan antara reaktansi induktif terhadap
frekuensi arus bolak-balik
Gambar . Hubungan reaktansi induktif terhadap frekuensi
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Besarnya reaktansi induktif berbanding langsung dengan perubahan frekuensi dan
nilai induktansi induktor, semakin besar frekuensi arus bolak-balik dan semakin besar
nilai induktor, maka semakin besar nilai reaktansi induktif X L pada induktor
sebaliknya semakin kecil frekuensi arus bolak-balik dan semakin kecil nilai dari
induktansinya, maka semakin kecil nilai reaktansi induktif X L pada induktor tersebut.
Hubungan ini dapat ditulis seperti persamaan berikut :
Dasar Teori Tambahan
PENGARUH FREKUENSI TERHADAP INDUKTOR YANG DI ALIRI ARUS AC
Arus bolak balik adalah arus listrik yang berbalik arah dengan frekuensi tetep
sehingga disebut arus AC (Alternating Current). Pada listrik arus bolak balik, GGl
serta arusnya mempunyai lebih dari satu arah atau arahnya berubah sebagai fungsi
waktu. Sumber Arus bolak balik adalah generator Arus bolak balik. Generator
Arus bolak balik terdiri atas sebuah kumpuran persigi yang diputar dlam medan
magnet.
Arus bolak balik dibedakan antara Arus bolak balik yang mempunyai fungsi
atau pola grafik sinusoida dan Arus bolak balik yang non sinusoida seperti pada
gambar :
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Sumber arus bolak balik adalah generator arus bolak alik, generator arus bolak
balik terdiri atas sebuah kumparan persegi yang diputar dalam medan magnet. Gaya
gerak listrik (GGL) yang dihasilkan oleh generator arus bolak balik berubah secara
periodic menurut fungsi sinus atau cosinus. GGL sinusoida ini dihasilkan oleh sebuah
kumparan yang berputar dengan laju sudut tetap.tegangan yang dihasilkan berupa
tegangan sinusoida dengan persamaan sebagai berikut:
Ԑ = NBA ω sin ωt
Atau
Ԑ = Ԑm sin ωt
Dengan :
Ԑm = NBA ω = gaya gerak listrik maksimum
N = Jumlah lilitan kumparan
A = luas kumparan
B = besarnya induksi magnetic
ω = frekuensi sudut putaran kumparan
Beban listrik dalam rangkaian Arus bolak balik dapat berupa resistor
(R), kapasitor (C) dan indictor (L).
Pada Arus AC diukur dengan amperemeter AC, besaran yang terukur merupakan
nilai rms (root mean square) atau nilai afektif dari arus,untuk melihat bentuk
arus.untuk melihat bentuk arus sinusoidal yang dihasilkan oleh sumber bolak balik,
dapat digunakan osiloskop. Monitor sebuah osiloskop terbagi-bagi menjadi barisbaris dan kolom-kolom sehingga membentuk sebuah kotak seperti pada gambar :
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Dari gambar diatas sumbu vertikal menunjukkan nilai tegangan atau arus yang
dihasilkan oleh sumber bolak balik dan sumbu horizontal menunjukkan waktu.
B.
Harga Efektif (Root-mean-square) dan Harga Rata-Rata (average)
Pada listrik arus bolak ballik besarnya GGL (Ԑ), beda potensial (V) dan arus (I)
selalu berubah sebagai fungsi wkatu. Untuk itu perlu suatu besaran yang bersifat
tetap, tidak digunakan harga efektif dan harga rata-rata, baik untuk GGl, beda
potensial maupun arus.
Alat ukur amperemeter AC dan volt meter AC dapat mengukur nilai efektif dari
arus dan tegangan bolak balik.nilai efektif arus dan tegangan bolak balik adalah kuat
arus dan tegangan yang dianggap setara dengan arus dan tegangan searah yang
menghasilkan jumlah energy yang sama ketika melalu suatu pengantar dalam waktu
yang sama. Besarnya arus efektifyang mengalir pada sebuah rangakain seperti
pada gambar Dibawah dapat dihitung dengan cara sebagai berikut.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
See more at: http://nary-junary.blogspot.co.id/2014/11/arus-bolakbalik.html#sthash.4cYL22ss.dpuf
Sebuah induktor atau reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif
(kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnetyang
ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk
menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry.
Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk
menjadikumparan, lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat di dalam
kumparan dikarenakan hukum induksi Faraday. Induktor adalah salah satu komponen
elektronik dasar yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya
berubah-ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk memprosesarus bolak-balik.
Sebuah induktor ideal memiliki induktansi, tetapi tanpa resistansi ataukapasitansi, dan
tidak memboroskan daya. Sebuah induktor pada kenyataanya merupakan gabungan
dari induktansi, beberapa resistansi karena resistivitas kawat, dan beberapa
kapasitansi. Pada suatu frekuensi, induktor dapat menjadi sirkuit resonansi karena
kapasitas parasitnya. Selain memboroskan daya pada resistansi kawat, induktor
berinti magnet juga memboroskan daya di dalam inti karena efek histeresis, dan pada
arus tinggi mungkin mengalami nonlinearitas karena penjenuhan.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
http://sucirahmadhani-tugas.blogspot.co.id/2012/02/5-artikel-tentang-induktor.html
R dan L Dihubung Paralel Dialiri Arus Bolak-Balik
Rangkaian yang diperlihatkan pada gambar di bawah mempunyai sifat
bahwa tegangan yang mengalir pada setiap elemen adalah sama, tetapi
besarnya arus total adalah merupakan jumlah pasor dari tiap-tiap elemen/cabang
(Hukum Kirchoff Arus).
It
IR
IL
R
L
(a)
(b)
Gambar Tahanan Murni (R) dan Induktor Murni (L) Dihubung
Paralel
Besar arus total adalah :
It =
IR +
IL
= (IR + j0) + (0 - jIL)
= IR - jIL
Gambar b dapat dicari besarnya faktor daya (cos ) dan sudut pergeseran fasa (
), yaitu cos
= IR / It
dan
= arc cos IR / It
Besarnya impedansi Z adalah :
R . XL
Z
= ------------------
R2 + XL 2
R dan C Dihubung Paralel Dialiri Arus Bolak-Balik
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Rangkaian R dan C yang dihubung paralel mempunyai sifat yang sama
dengan R dan L dihubung paralel, yaitu tegangan pada setiap elemen adalah
sama dan besarnya arus total juga merupakan jumlah dari pasor pada tiaptiap elemen/cabang (perhatikan gambar di bawah).
It
IR
IC
R
C
(a)
(b)
Gambar Tahanan Murni (R) dan Kapasitor Murni (C)
Dihubung Paralel
Besarnya arus total adalah :
It =
IR +
IC
= (IR + j0) + (0 + jIC)
= IR + jIC
Gambar b dapat dicari besarnya faktor daya (cos ) dan sudut pergeseran fasa (
), yaitu cos
= IR / It
dan
= arc cos IR / It
Besarnya impedansi Z adalah :
R . XC
Z
=
-----------------
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
R2
+
XC
2
staff.uny.ac.id/sites/default/.../Labsheet%20Rangkaian%20Listrik-8_0.pd
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
4.
PROSEDUR PERCOBAAN
1. Periksalah kelayakan dan kelengkapan alat sebelum menggunakan alat-alat
tesebut untuk praktikum.
2. Mulailah dengan merangkai Electromagnetism Trainer 12-100 terlebih
dahulu. Rangkilah dengan menggunakan jumper (kabel penghubung) yang
tersedia sehingga rangkaian pada papan ET 12-100 sesuai dengan petunjuk
gambar yang tertera pada praktiku ini.
3. Setelah jumper telah selesai dirangkai diatas ET 12-100, maka pastikan
kembali apakah rangkain yang dipasang dalam keadaan benar.
4. Hidupkan osiloskop dengan menggunakan channel yang berfungsi dengan
baik untuk melihat hasil bentuk gelombang. Letakkan pengait (steak) dan
jumper osiloskop ke posisi sesuai dengan gambar.
5. Lakukan hal yang sama terhadap Function Generator 4-16 kHz, 20 V pk-pk
sine. Setelah rangkain sudah benar, maka alat bisa dihidupkan secara bersama.
6. Kemudian aturlah Vpk-pk di Function Generator 4-16 kHz, 20 V pk-pk sine
sesuai dengan nilai yang telah ditentukan pada tabel dibawah ini.
7. Lakukan pengamatan terhadap bentuk gelombang yang didapat pada
osiloskop dan lihat apa pengaruh yang terjadi selama frekuensi yang yang
digunakan berbeda-beda.
8. Setelah percobaan selesai dilakukan, maka matikan alat-alat percobaan sesuai
dengan prosedur dari asisten yang mengajar.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Gambar 4.1. Diagram Rangkaian
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
5.Data Hasil Percobaan
Frekuensi 10hz
V
5
6
7
8
9
I(terukur
MA)
9,56
10,95
10,35
15,72
15,18
Z(terukur)(Ω)
534,18
547,94
676,32
508,95
592,88
Z(terhitung) (Ω)
314
314
314
314
314
Frekuensi 12hz
V
5
6
7
8
9
I(terukur
MA)
5,66
6,58
10,16
10,81
11,84
Z(terukur)(Ω)
883,3
911,8
688,9
740,05
760,13
Z(terhitung) (Ω)
376,8
376,8
376,8
376,8
376,8
Frkuensi 14hz
V
5
6
7
8
9
I(terukur MA)
13,42
17,38
19,61
22,52
24,22
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Z(terukur)(Ω)
372,57
345,22
356,96
355,23
371,59
Z(terhitung) (Ω)
439,6
439,6
439,6
439,6
439,6
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Frekuensi 16 hz
V
5
6
7
8
9
I(terukur
MA)
13,29
16,54
21,01
21,18
24,09
Z(terukur)(Ω)
376,22
362,25
333,17
377,71
373,59
Z(terhitung) (Ω)
502,4
502,4
502,4
502,4
502,4
6.Pengolahan Data
untuk frekuensi 10hz
V
5
5000
=
=
=534,18
z terukur ¿
−3
Iterukur 9,36 ×10
9,36
V
6
6000
=
=
=547,94
z terukur ¿
−3
Iterukur 10,95 ×10
10,95
V
7
7000
=
=
=676,32
z terukur ¿
−3
Iterukur 10,35 ×10
10,35
V
8
8000
=
=
=508,9
z terukur ¿
−3
Iterukur 15,72× 10
15,72
V
9
9000
=
=
=592,88
z terukur ¿
−3
Iterukur 15,18 ×10
15,18
z terhitung= 2 Πfl=2× 3,14 ×12 ×5=314
untuk frekuensi 12 hz
V
5
5000
=
=
=883,39
z terukur ¿
−3
Iterukur 5,66 ×10
5,66
V
6
6000
=
=
=911,85
z terukur ¿
−3
Iterukur 6,58 ×10
6,58
V
7
7000
=
=
=688,97
z terukur ¿
−3
Iterukur 10,16 ×10
10,16
V
8
8000
=
=
=740,05
z terukur ¿
−3
Iterukur 10,81× 10
10,81
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
V
9
9000
=
=
=760,13
−3
Iterukur 11,84 × 10
11,84
z terhitung= 2 Πfl=2× 3,14 ×12 ×5=376,8
z terukur ¿
untuk frekuensi 14hz
V
5
5000
=
=
=372,57
z terukur ¿
Iterukur 13,42× 10−3 13,42
V
6
6000
=
=
=345,22
z terukur ¿
−3
Iterukur 17,38 ×10
17,38
V
7
7000
=
=
=356,96
z terukur ¿
Iterukur 19,61× 10−3 19,61
V
8
8000
=
=
=355,23
z terukur ¿
−3
Iterukur 22,52× 10
22,52
V
9
9000
=
=
=371,59
z terukur ¿
Iterukur 24,22× 10−3 24,22
z terhitung= 2 Πfl=2× 3,14 ×14 × 5=439,6
untuk frekuensi 16
V
5
5000
=
=
=376,22
z terukur ¿
−3
Iterukur 13,29 ×10
13,29
V
6
6000
=
=
=362,75
z terukur ¿
−3
Iterukur 16,54 ×10
16,54
V
7
7000
=
=
=333,17
z terukur ¿
−3
Iterukur 21,01× 10
21,01
V
8
8000
=
=
=377,71
z terukur ¿
−3
Iterukur 21,18 ×10
21,18
V
9
9000
=
=
=373,59
z terukur ¿
−3
Iterukur 24,09 ×10
24,09
z terhitung= 2 Πfl=2× 3,14 ×16 ×5=439,6
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
8.Analisa
Pada praktikum kali ini tanggal 15 september kami membahas tentang
pengaruh frekuensi terhadap inductor yang di aliri oleh arus AC.Sebelum memulai
praktikum kita pada kali ini kita lebih baik mengetahui tujuaan dari praktikum kali ini
antara lain untuk melihat pengaruh frekuensi dalam bentuk gelombang, alat dan
bahan yang di persiapkan untuk praktikum kita kali ini adalah livewire, dengan
menggunankan live wire ini kita akan menggunakan rangkaian tertutup.dalam
rangkaian tersebut kita gunakan komponen komponen antara lain siganal
generator,ampermeter,osiloskop,dan digital multimeter untuk praktikum kita kali ini
kami memberkan tegangan yang di naikkkan secara konstan antara lain
5volt,6volt,7volt,8volt,9volt.Begitu juga dengan frekuensiyang kita berikan yang kita
naikkan secara konstanjuga,10z,12hz,14hz,16hz.
Dan dari data hasil percobaan yang kami dapatkan dengan menggunkan
software livewire untuk frekuensi 10hz,mendapatkan ARUS TERUKUR dengan
tegangan
5v=9,36vot,6v=10,95,7v=10,35,8v=15,75,9v=15,18,sedangkan
untuk
menghitung Z terukurnya kita gunakan rumus perbandingan antara tegangan dengan I
terukur,untuk mendapatkan nilai I terukur itu sendiri kita dapatkan dari tegangan
puncak yang dapat kita lihat dari osiloskop di mana kita akan mengambil gelombang
pertama,tegangan akan berbanding lurus dengan I terukurnya,apabila tegangan naik
maka nilai I terukur juga naik,dari tabel z terhitung nya juga dapat kita lihat pada
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
frekuensi 10hz=314,12hz=376,8,14hz=439,6,dari data yang kita dapat kan bahwa
apabila frekuensi kita naikkan maka nilai dari Z terukur juga naik,namun nilai untuk
frekuensi akan berbanding terbalik dengan Z terukur karena Z terukur yang kita
dapatkan itu merupakan perbandingan tegangan dengan I terukur.Sehingga nilai yang
kita dapatkan akan bebanding terbalik.
9.Kesimpulan
1.Frekuensi berbanding lurus dengan z terhitung
2.Tegangan akan berbanding lurus dengan I terukur
3.Frekuensi akan berbanding terbalik dengan z terukur
4.Kenaikan yang kita dapatkan di I terukur akan naik namun tidak konstan
5.Z terukur bebanding lurus dengan frekuensi
6.Pada praktikum kita kali ini kita mendapatkan hasil yang kurang memauaskan di
karena kan keterbatasan alat.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
9.Tugas dan Jawaban
1. Mengapa indonesia memakai standar frekuensi kelistrikan sebesar 50 Hz ?
μ μ AN 2
2. Buktikan jika L= 0 r
l
3. Gambarkan induktor secara manual lengkap dengan sumber AC, arah AC , arah
medan magnet , dan fluks magnetnya dan tentukan dimana kutub utara dan selatan
pada batang besinya ?
4. Apa yang dimaksud dengan reluktansi , fluks bocor , ampere turn ?
5. Dik : seutas kawat : 2× 10−7 Ω m , panjang=500 m ,
luar penampang=250 mm
2
kemudian dibuat kumparan dengan
X L=10 Ω
berapa impedansinya ?
Penyelesaian :
1. Pada abad 19, berbagai macam frekuensi listrik AC digunakan di Amerika Serikat
untuk keperluan yang berbeda. Saat itu, frekuensi yang paling lazim dipakai adalah
60 Hz. Alasannya sederhana, lampu pijar yang diproduksi oleh Westinghouse (sebuah
perusahaan listrik terkemuka di Amerika saat itu),bekerja secara maksimal pada
frekunsi 60 Hz. Berhubung Westinghouse adalah penguasa pasar, maka frekuensi
yang digunakannya pun menjadi acuan bagi pabrikan lainnya.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Sementara itu, di Eropa, sebuah perusahaan li strik Jerman bernama AEG (anak
perusahaan yang didirikan Edison di Jerman) memonopoli pasar di negaranya.
Perusahaan ini menggunakan frekuensi 50 Hz. Perlahan namun pasti, angka ini pun
menyebar ke seluruh Benua Eropa dan menjadi standar di sana.
Inggris Raya sedikit berbeda. Sampai dengan Perang Dunia II, berbagai frekuensi
yang berbeda masih tetap digunakan. Setelah perang usai, barulah Inggris
menggunakan angka 50 Hz sebagai standar di negaranya.
Nah, untuk Indonesia, berhubung selama 350 tahun lamanya menjadi koloni Belanda,
maka standar yang digunakannya pun mengacu ke sana (Eropa). Itulah sebabnya
listrik di negara kita menggunakan frekuensi 50 Hz dan bukan 60 Hz.
Jadi, penentuan angka 60 Hz maupun 50 Hz ini tidak ada kaitannya dengan sistem
metrik manapun. Penentuan angka tersebut justru dipengaruhi oleh sejarah dan
penguasaan pasar oleh perusahaan besar bernama Westinghouse di Amerika Serikat
dan AEG di Jerman pada abad 19. Jika saja mereka bukanlah pemain utama pada saat
itu, mungkin standar yang kita gunakan saat ini bisa berbeda.
2. Arus listrik yang melewati kabel, jalur-jalur pcb dalam suatu rangkain berpotensi
untuk menghasilkan medan induksi. Ini yang sering menjadi pertimbangan dalam
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
mendesain pcb supaya bebas dari efek induktansi terutama jika multilayer. Tegangan
emf akan menjadi penting saat perubahan arusnya fluktuatif. Efek emf menjadi
signifikan pada sebuah induktor, karena perubahan arus yang melewati tiap lilitan
akan saling menginduksi. Ini yang dimaksud dengan self-induced. Secara matematis
induktansi pada suatu induktor dengan jumlah lilitan sebanyak N adalah akumulasi
flux magnet untuk tiap arus yang melewatinya :
Dari pemahaman fisika, elektron yang bergerak akan menimbulkan medan elektrik di
sekitarnya. Berbagai bentuk kumparan, persegi empat, setegah lingkaran ataupun
lingkaran penuh, jika dialiri listrik akan menghasilkan medan listrik yang berbeda.
Penampang induktor biasanya berbentuk lingkaran, sehingga diketahui besar medan
listrik di titik tengah lingkaran adalah :
Medan Listrik
Jika dikembangkan, n adalah jumlah lilitan N relatif terhadap panjang induktor l.
Secara matematis ditulis :
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Lilitan per-meter
Lalu i adalah besar arus melewati induktor tersebut. Ada simbol m yang dinamakan
permeability dan mo yang disebut permeability udara vakum. Besar permeability m
tergantung dari bahan inti (core) dari induktor. Untuk induktor tanpa inti (air winding)
m = 1.
Jika rumus-rumus di atas di subsitusikan maka rumus induktansi (rumus 3) dapat
ditulis menjadi :
L : induktansi dalam H (Henry)
μr
: permeability inti (core)
μ
o
: permeability udara vakum
μ
o
= 4p x 10-7
N : jumlah lilitan induktor
A : luas penampang induktor (m2)
l : panjang induktor (m)
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Inilah rumus untuk menghitung nilai induktansi dari sebuah induktor. Tentu saja
rumus ini bisa dibolak-balik untuk menghitung jumlah lilitan induktor jika nilai
induktansinya sudah ditentukan.
3.
4.
1.
Reluktansi (R)= Perlawanan terhadap fluks medan magnet melalui volume
yang diberikan dari ruang atau bahan.
2. Fluks bocor adalah kondisi kebocoran fluks yang terjadi karena ada beberapa
fluks yang tidak menembus inti besi dan hanya melewati salah satu kumparan
transformator saja. Fluks yang bocor ini akan menghasilkan induktansi diri
pada lilitan primer dan sekunder sehingga akan berpengaruh terhadap nilai
daya yang disuplai dari sisi primer ke sisi sekunder transformator.
3. Ampere turn atau Gaya gerak magnet (ggm) adalah perbedaan potensial
magnet yang cenderung menggerakkan fluks disekitar cincin toroidal.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
5.
−7
Diketahui :
ρ=2 ×10
l=500 m
2
−6
A=250m m =250 ×10 m
2
R=?
Jawaban :
R= ρ×
l
A
R=2 ×10−7 ×
500
−6
250 ×10
R=2 ×10−7 ×2 ×10−6
−1
R=4 ×10 atau R=0,4 Ω
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
DAFTAR PUSTAKA
Korps Asisten Laboratorium Fenomena Medan Elektromagnetik. 2015. Modul
praktikum Medan Elektromagnetik. Indralaya : Universitas Sriwijaya.
_____. 2000. Jendela IPTEK Elektronika. Jakarta : Penerbit Erlangga.
_______.2008.induktansi AC (http://jokowidodo.wordpress.com /2008 /01/10/
induktansi AC diakses pada tanggal 13 september 2015).
______.2011.elektro.studentjournal.ub.ac.id/indexphp/teub/article/download/105/73(
diakses pada tanggal 13 september 2015).
_______.2014 arus bolak balik ( http://nary-junary.blogspot.co.id/2014/11/arusbolak-balik.html#sthash.sKTJEiza.dpuf di akses pada tanggal 13 september 2015)
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
11.LAMPIRAN
Lampiran grafik
frekuensi 10hz dan L 5
frekunsi 12hz dan L 5
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
frekuensi 14hz dan L 5
frekuensi 16hz dan L 5
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Lampiran Gambar
Tegangan= 5v,Frekuensi=10hz
Tegangan= 6v,Frekuensi=10hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 7v,Frekuensi=10hz
Tegangan= 8v,Frekuensi=10hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 9v,Frekuensi=10hz
Tegangan= 5v,Frekuensi=12hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 6v,Frekuensi=12hz
Tegangan= 7v,Frekuensi=12hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 8v,Frekuensi=12hz
Tegangan= 9v,Frekuensi=12hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 5v,Frekuensi=14hz
Tegangan= 6v,Frekuensi=14hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 7v,Frekuensi=14hz
Tegangan= 8v,Frekuensi=14hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 9v,Frekuensi=14hz
Tegangan= 5v,Frekuensi=16hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 6v,Frekuensi=16hz
Tegangan= 7v,Frekuensi=16hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 8v,Frekuensi=16hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan 9 volt,frekuensi 16hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
LAMPIRAN GAMBAR
Modul Elegtromagnetism Trainer 12-100
Osiloskop 2 channel
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Function Generator
Multimeter
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
PRAKTIKUM IV
PENGARUH FREKUENSI TERHADAP INDUKTOR
YANG DIALIRI ARUS AC
1. TUJUAN
Untuk mempelajari pengaruh frekuensi dan melihat bentuk gelombang keluaran
akibat pengaruh frekuensi terhadap induktor yang dialiri arus AC.
2. ALAT DAN BAHAN
Electromagnetism Trainer 12-100
Osiloskop 2 channel
Milliammeter, 0-10 mA AC
Function Generator 4-16 kHz, 20 V pk-pk sine
3. DASAR TEORI
Induktor atau kumparan adalah salah satu komponen pasif elektronika yang
dapat menghasilkan magnet jika dialiri arus listrik dan sebaliknya dapat
menghasilkan listrik jika diberi medan magnet. Induktor ini biasanya dibuat dengan
kawat penghantar tembaga yang dibentuk menjadi lilitan atau kumparan.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Sebelum lebih jauh membahas tentang pengaruh frekuensi terhadap induktor
mari kita mengingat terlebih dahulu rumus dari suatu impedansi. Nilai impedansi
dapat dihitung dengan rumus :
|Z|=
V rms
I rms
Impedansi seperti yang kita ketahui terdiri dari nilai resistor, inductor dan
kapasitor, sering kali kita kenal dengan R, X
lebih kita tekankan pada nilai X
L
L
dan X
C
. Dalam praktikum ini
atau nilai induktansi dari sebuah inductor.
Induktansi dapat digolongkan seperti padapenjelasan berikut :
a. Induktansi diri
Induktansi diri merupakan suatu besaran yang menyatakan kemampuan
membangkitkan ggl akibat arus yang berubah terhadap waktu. Sedangkan
insduktansi diri merupakan induktansi yang dihasilkan oleh arus kumparan
menginduksi kumparan itu sendiri. Dasar teori medan elektromagnetik dari
induktansi merupakan akibat dari persamaan Maxwell mengenai hukum ggl induksi
Faraday. Persamaan maxwell tersebut adalah sebagai berikut.
Kerapatan fluks magnet B yang berubah terhadap waktu dihasilkan oleh arus
listrik. Arus listrik yang berubah terhadap waktu ini menghasilkan ggl. Induktansi
memiliki satuan H. Hubungan ggl yang muncul akibat perubahan arus dinyatakan
dalam persamaan berikut.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
ε : ggl induksi yang muncul pada induktor (Volt)
L : induktansi diri (H)
I : arus pada induktor (A)
Komponen atau benda yang memiliki induktansi diri disebut induktor.
Induktor layaknya seperti sebuah kapasitor, sama-sama menyimpan energi. Hanya
saja induktor menyimpan energi dalam bentuk medan magnet sedangkan kapasitor
menyimpan dalam bentuk medan listrik.
b. Induktansi murni yang dicatu tegangan bolak-balik sinusoidal
Sebuah induktor apabila dicatu dengan tegangan bolak-balik sinusoidal maka
akan mengalir arus yang tertinggal sebesar 90 0 terhadap tegangan. Arus yang terjadi
merupakan arus bolak-balik. Rangkaian ini disebut rangkaian induktif murni.
Penyimpanan energi dan pelepasan energi dalam medan magnet pada induktor terjadi
secara periodik.
Tegangan sinusoidal dapat dituliskan sebagai berikut
Bila tegangan ini mencatu induktor maka dapat dituliskan sebagai berikut
Arus yang terjadi berbeda fase sebesar 900 terhadap tegangan.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
c. Rangkaian induktor dan resistor yang dicatu tegangan bolak-balik sinusoidal
Apabila induktor dan resistor disusun secara seri dan dicatu dengan tegangan
bolak-balik sinusoidal maka persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut.
Sehingga arus yang dihasilkannya adalah sebagai berikut
Sedangkan tegangan jatuh pada induktor dapat diturunkan dari persamaan arus
dengan hubungannya dengan ggl seperti pada persamaan sebelumnya
Bila dinyatakan dalam tegangan efektif
Dimana
f adalah frekuensi tegangan masukan
Dari persamaan tersebut dapat dilihat pengaruh frekuensi terhadap tegangan
pada induktor. Semakin besar frekuensi akan menyebabkan semakin besarnya
tegangan induktor.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Frekuensi adalah ukuran jumlah putaran ulang per peristiwa dalam selang
waktu yang diberikan. Untuk memperhitungkan frekuensi, seseorang menetapkan
jarak waktu, menghitung jumlah kejadian peristiwa, dan membagi hitungan ini
dengan panjang jarak waktu. Hasil perhitungan ini dinyatakan dalam satuan hertz
(Hz) yaitu nama pakar fisika Jerman Heinrich Rudolf Hertz yang menemukan
fenomena ini pertama kali. Frekuensi sebesar 1 Hz menyatakan peristiwa yang terjadi
satu kali per detik. Secara alternatif, seseorang bisa mengukur waktu antara dua buah
kejadian/ peristiwa (dan menyebutnya sebagai periode), lalu memperhitungkan
frekuensi (f ) sebagai hasil kebalikan dari periode (T ), seperti nampak dari rumus di
bawah ini :
Arus Bolak-Balik pada Induktor
Bilamana sebuah induktor dialiri arus bolak-balik, maka pada induktortersebut akan
timbul reaktansi induktif resistansi semu atau disebut jugadengan istilah reaktansi
induktansi dengan notasi XL. Besarnya nilai reaktansi induktif tergantung dari
besarnya nilai induktansi induktor L(Henry) dan frekuensi (Hz) arus bolak-balik.
Gambar dibawah ini memperlihatkanhubungan antara reaktansi induktif terhadap
frekuensi arus bolak-balik
Gambar . Hubungan reaktansi induktif terhadap frekuensi
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Besarnya reaktansi induktif berbanding langsung dengan perubahan frekuensi dan
nilai induktansi induktor, semakin besar frekuensi arus bolak-balik dan semakin besar
nilai induktor, maka semakin besar nilai reaktansi induktif X L pada induktor
sebaliknya semakin kecil frekuensi arus bolak-balik dan semakin kecil nilai dari
induktansinya, maka semakin kecil nilai reaktansi induktif X L pada induktor tersebut.
Hubungan ini dapat ditulis seperti persamaan berikut :
Dasar Teori Tambahan
PENGARUH FREKUENSI TERHADAP INDUKTOR YANG DI ALIRI ARUS AC
Arus bolak balik adalah arus listrik yang berbalik arah dengan frekuensi tetep
sehingga disebut arus AC (Alternating Current). Pada listrik arus bolak balik, GGl
serta arusnya mempunyai lebih dari satu arah atau arahnya berubah sebagai fungsi
waktu. Sumber Arus bolak balik adalah generator Arus bolak balik. Generator
Arus bolak balik terdiri atas sebuah kumpuran persigi yang diputar dlam medan
magnet.
Arus bolak balik dibedakan antara Arus bolak balik yang mempunyai fungsi
atau pola grafik sinusoida dan Arus bolak balik yang non sinusoida seperti pada
gambar :
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Sumber arus bolak balik adalah generator arus bolak alik, generator arus bolak
balik terdiri atas sebuah kumparan persegi yang diputar dalam medan magnet. Gaya
gerak listrik (GGL) yang dihasilkan oleh generator arus bolak balik berubah secara
periodic menurut fungsi sinus atau cosinus. GGL sinusoida ini dihasilkan oleh sebuah
kumparan yang berputar dengan laju sudut tetap.tegangan yang dihasilkan berupa
tegangan sinusoida dengan persamaan sebagai berikut:
Ԑ = NBA ω sin ωt
Atau
Ԑ = Ԑm sin ωt
Dengan :
Ԑm = NBA ω = gaya gerak listrik maksimum
N = Jumlah lilitan kumparan
A = luas kumparan
B = besarnya induksi magnetic
ω = frekuensi sudut putaran kumparan
Beban listrik dalam rangkaian Arus bolak balik dapat berupa resistor
(R), kapasitor (C) dan indictor (L).
Pada Arus AC diukur dengan amperemeter AC, besaran yang terukur merupakan
nilai rms (root mean square) atau nilai afektif dari arus,untuk melihat bentuk
arus.untuk melihat bentuk arus sinusoidal yang dihasilkan oleh sumber bolak balik,
dapat digunakan osiloskop. Monitor sebuah osiloskop terbagi-bagi menjadi barisbaris dan kolom-kolom sehingga membentuk sebuah kotak seperti pada gambar :
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Dari gambar diatas sumbu vertikal menunjukkan nilai tegangan atau arus yang
dihasilkan oleh sumber bolak balik dan sumbu horizontal menunjukkan waktu.
B.
Harga Efektif (Root-mean-square) dan Harga Rata-Rata (average)
Pada listrik arus bolak ballik besarnya GGL (Ԑ), beda potensial (V) dan arus (I)
selalu berubah sebagai fungsi wkatu. Untuk itu perlu suatu besaran yang bersifat
tetap, tidak digunakan harga efektif dan harga rata-rata, baik untuk GGl, beda
potensial maupun arus.
Alat ukur amperemeter AC dan volt meter AC dapat mengukur nilai efektif dari
arus dan tegangan bolak balik.nilai efektif arus dan tegangan bolak balik adalah kuat
arus dan tegangan yang dianggap setara dengan arus dan tegangan searah yang
menghasilkan jumlah energy yang sama ketika melalu suatu pengantar dalam waktu
yang sama. Besarnya arus efektifyang mengalir pada sebuah rangakain seperti
pada gambar Dibawah dapat dihitung dengan cara sebagai berikut.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
See more at: http://nary-junary.blogspot.co.id/2014/11/arus-bolakbalik.html#sthash.4cYL22ss.dpuf
Sebuah induktor atau reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif
(kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnetyang
ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk
menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry.
Biasanya sebuah induktor adalah sebuah kawat penghantar yang dibentuk
menjadikumparan, lilitan membantu membuat medan magnet yang kuat di dalam
kumparan dikarenakan hukum induksi Faraday. Induktor adalah salah satu komponen
elektronik dasar yang digunakan dalam rangkaian yang arus dan tegangannya
berubah-ubah dikarenakan kemampuan induktor untuk memprosesarus bolak-balik.
Sebuah induktor ideal memiliki induktansi, tetapi tanpa resistansi ataukapasitansi, dan
tidak memboroskan daya. Sebuah induktor pada kenyataanya merupakan gabungan
dari induktansi, beberapa resistansi karena resistivitas kawat, dan beberapa
kapasitansi. Pada suatu frekuensi, induktor dapat menjadi sirkuit resonansi karena
kapasitas parasitnya. Selain memboroskan daya pada resistansi kawat, induktor
berinti magnet juga memboroskan daya di dalam inti karena efek histeresis, dan pada
arus tinggi mungkin mengalami nonlinearitas karena penjenuhan.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
http://sucirahmadhani-tugas.blogspot.co.id/2012/02/5-artikel-tentang-induktor.html
R dan L Dihubung Paralel Dialiri Arus Bolak-Balik
Rangkaian yang diperlihatkan pada gambar di bawah mempunyai sifat
bahwa tegangan yang mengalir pada setiap elemen adalah sama, tetapi
besarnya arus total adalah merupakan jumlah pasor dari tiap-tiap elemen/cabang
(Hukum Kirchoff Arus).
It
IR
IL
R
L
(a)
(b)
Gambar Tahanan Murni (R) dan Induktor Murni (L) Dihubung
Paralel
Besar arus total adalah :
It =
IR +
IL
= (IR + j0) + (0 - jIL)
= IR - jIL
Gambar b dapat dicari besarnya faktor daya (cos ) dan sudut pergeseran fasa (
), yaitu cos
= IR / It
dan
= arc cos IR / It
Besarnya impedansi Z adalah :
R . XL
Z
= ------------------
R2 + XL 2
R dan C Dihubung Paralel Dialiri Arus Bolak-Balik
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Rangkaian R dan C yang dihubung paralel mempunyai sifat yang sama
dengan R dan L dihubung paralel, yaitu tegangan pada setiap elemen adalah
sama dan besarnya arus total juga merupakan jumlah dari pasor pada tiaptiap elemen/cabang (perhatikan gambar di bawah).
It
IR
IC
R
C
(a)
(b)
Gambar Tahanan Murni (R) dan Kapasitor Murni (C)
Dihubung Paralel
Besarnya arus total adalah :
It =
IR +
IC
= (IR + j0) + (0 + jIC)
= IR + jIC
Gambar b dapat dicari besarnya faktor daya (cos ) dan sudut pergeseran fasa (
), yaitu cos
= IR / It
dan
= arc cos IR / It
Besarnya impedansi Z adalah :
R . XC
Z
=
-----------------
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
R2
+
XC
2
staff.uny.ac.id/sites/default/.../Labsheet%20Rangkaian%20Listrik-8_0.pd
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
4.
PROSEDUR PERCOBAAN
1. Periksalah kelayakan dan kelengkapan alat sebelum menggunakan alat-alat
tesebut untuk praktikum.
2. Mulailah dengan merangkai Electromagnetism Trainer 12-100 terlebih
dahulu. Rangkilah dengan menggunakan jumper (kabel penghubung) yang
tersedia sehingga rangkaian pada papan ET 12-100 sesuai dengan petunjuk
gambar yang tertera pada praktiku ini.
3. Setelah jumper telah selesai dirangkai diatas ET 12-100, maka pastikan
kembali apakah rangkain yang dipasang dalam keadaan benar.
4. Hidupkan osiloskop dengan menggunakan channel yang berfungsi dengan
baik untuk melihat hasil bentuk gelombang. Letakkan pengait (steak) dan
jumper osiloskop ke posisi sesuai dengan gambar.
5. Lakukan hal yang sama terhadap Function Generator 4-16 kHz, 20 V pk-pk
sine. Setelah rangkain sudah benar, maka alat bisa dihidupkan secara bersama.
6. Kemudian aturlah Vpk-pk di Function Generator 4-16 kHz, 20 V pk-pk sine
sesuai dengan nilai yang telah ditentukan pada tabel dibawah ini.
7. Lakukan pengamatan terhadap bentuk gelombang yang didapat pada
osiloskop dan lihat apa pengaruh yang terjadi selama frekuensi yang yang
digunakan berbeda-beda.
8. Setelah percobaan selesai dilakukan, maka matikan alat-alat percobaan sesuai
dengan prosedur dari asisten yang mengajar.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Gambar 4.1. Diagram Rangkaian
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
5.Data Hasil Percobaan
Frekuensi 10hz
V
5
6
7
8
9
I(terukur
MA)
9,56
10,95
10,35
15,72
15,18
Z(terukur)(Ω)
534,18
547,94
676,32
508,95
592,88
Z(terhitung) (Ω)
314
314
314
314
314
Frekuensi 12hz
V
5
6
7
8
9
I(terukur
MA)
5,66
6,58
10,16
10,81
11,84
Z(terukur)(Ω)
883,3
911,8
688,9
740,05
760,13
Z(terhitung) (Ω)
376,8
376,8
376,8
376,8
376,8
Frkuensi 14hz
V
5
6
7
8
9
I(terukur MA)
13,42
17,38
19,61
22,52
24,22
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Z(terukur)(Ω)
372,57
345,22
356,96
355,23
371,59
Z(terhitung) (Ω)
439,6
439,6
439,6
439,6
439,6
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Frekuensi 16 hz
V
5
6
7
8
9
I(terukur
MA)
13,29
16,54
21,01
21,18
24,09
Z(terukur)(Ω)
376,22
362,25
333,17
377,71
373,59
Z(terhitung) (Ω)
502,4
502,4
502,4
502,4
502,4
6.Pengolahan Data
untuk frekuensi 10hz
V
5
5000
=
=
=534,18
z terukur ¿
−3
Iterukur 9,36 ×10
9,36
V
6
6000
=
=
=547,94
z terukur ¿
−3
Iterukur 10,95 ×10
10,95
V
7
7000
=
=
=676,32
z terukur ¿
−3
Iterukur 10,35 ×10
10,35
V
8
8000
=
=
=508,9
z terukur ¿
−3
Iterukur 15,72× 10
15,72
V
9
9000
=
=
=592,88
z terukur ¿
−3
Iterukur 15,18 ×10
15,18
z terhitung= 2 Πfl=2× 3,14 ×12 ×5=314
untuk frekuensi 12 hz
V
5
5000
=
=
=883,39
z terukur ¿
−3
Iterukur 5,66 ×10
5,66
V
6
6000
=
=
=911,85
z terukur ¿
−3
Iterukur 6,58 ×10
6,58
V
7
7000
=
=
=688,97
z terukur ¿
−3
Iterukur 10,16 ×10
10,16
V
8
8000
=
=
=740,05
z terukur ¿
−3
Iterukur 10,81× 10
10,81
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
V
9
9000
=
=
=760,13
−3
Iterukur 11,84 × 10
11,84
z terhitung= 2 Πfl=2× 3,14 ×12 ×5=376,8
z terukur ¿
untuk frekuensi 14hz
V
5
5000
=
=
=372,57
z terukur ¿
Iterukur 13,42× 10−3 13,42
V
6
6000
=
=
=345,22
z terukur ¿
−3
Iterukur 17,38 ×10
17,38
V
7
7000
=
=
=356,96
z terukur ¿
Iterukur 19,61× 10−3 19,61
V
8
8000
=
=
=355,23
z terukur ¿
−3
Iterukur 22,52× 10
22,52
V
9
9000
=
=
=371,59
z terukur ¿
Iterukur 24,22× 10−3 24,22
z terhitung= 2 Πfl=2× 3,14 ×14 × 5=439,6
untuk frekuensi 16
V
5
5000
=
=
=376,22
z terukur ¿
−3
Iterukur 13,29 ×10
13,29
V
6
6000
=
=
=362,75
z terukur ¿
−3
Iterukur 16,54 ×10
16,54
V
7
7000
=
=
=333,17
z terukur ¿
−3
Iterukur 21,01× 10
21,01
V
8
8000
=
=
=377,71
z terukur ¿
−3
Iterukur 21,18 ×10
21,18
V
9
9000
=
=
=373,59
z terukur ¿
−3
Iterukur 24,09 ×10
24,09
z terhitung= 2 Πfl=2× 3,14 ×16 ×5=439,6
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
8.Analisa
Pada praktikum kali ini tanggal 15 september kami membahas tentang
pengaruh frekuensi terhadap inductor yang di aliri oleh arus AC.Sebelum memulai
praktikum kita pada kali ini kita lebih baik mengetahui tujuaan dari praktikum kali ini
antara lain untuk melihat pengaruh frekuensi dalam bentuk gelombang, alat dan
bahan yang di persiapkan untuk praktikum kita kali ini adalah livewire, dengan
menggunankan live wire ini kita akan menggunakan rangkaian tertutup.dalam
rangkaian tersebut kita gunakan komponen komponen antara lain siganal
generator,ampermeter,osiloskop,dan digital multimeter untuk praktikum kita kali ini
kami memberkan tegangan yang di naikkkan secara konstan antara lain
5volt,6volt,7volt,8volt,9volt.Begitu juga dengan frekuensiyang kita berikan yang kita
naikkan secara konstanjuga,10z,12hz,14hz,16hz.
Dan dari data hasil percobaan yang kami dapatkan dengan menggunkan
software livewire untuk frekuensi 10hz,mendapatkan ARUS TERUKUR dengan
tegangan
5v=9,36vot,6v=10,95,7v=10,35,8v=15,75,9v=15,18,sedangkan
untuk
menghitung Z terukurnya kita gunakan rumus perbandingan antara tegangan dengan I
terukur,untuk mendapatkan nilai I terukur itu sendiri kita dapatkan dari tegangan
puncak yang dapat kita lihat dari osiloskop di mana kita akan mengambil gelombang
pertama,tegangan akan berbanding lurus dengan I terukurnya,apabila tegangan naik
maka nilai I terukur juga naik,dari tabel z terhitung nya juga dapat kita lihat pada
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
frekuensi 10hz=314,12hz=376,8,14hz=439,6,dari data yang kita dapat kan bahwa
apabila frekuensi kita naikkan maka nilai dari Z terukur juga naik,namun nilai untuk
frekuensi akan berbanding terbalik dengan Z terukur karena Z terukur yang kita
dapatkan itu merupakan perbandingan tegangan dengan I terukur.Sehingga nilai yang
kita dapatkan akan bebanding terbalik.
9.Kesimpulan
1.Frekuensi berbanding lurus dengan z terhitung
2.Tegangan akan berbanding lurus dengan I terukur
3.Frekuensi akan berbanding terbalik dengan z terukur
4.Kenaikan yang kita dapatkan di I terukur akan naik namun tidak konstan
5.Z terukur bebanding lurus dengan frekuensi
6.Pada praktikum kita kali ini kita mendapatkan hasil yang kurang memauaskan di
karena kan keterbatasan alat.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
9.Tugas dan Jawaban
1. Mengapa indonesia memakai standar frekuensi kelistrikan sebesar 50 Hz ?
μ μ AN 2
2. Buktikan jika L= 0 r
l
3. Gambarkan induktor secara manual lengkap dengan sumber AC, arah AC , arah
medan magnet , dan fluks magnetnya dan tentukan dimana kutub utara dan selatan
pada batang besinya ?
4. Apa yang dimaksud dengan reluktansi , fluks bocor , ampere turn ?
5. Dik : seutas kawat : 2× 10−7 Ω m , panjang=500 m ,
luar penampang=250 mm
2
kemudian dibuat kumparan dengan
X L=10 Ω
berapa impedansinya ?
Penyelesaian :
1. Pada abad 19, berbagai macam frekuensi listrik AC digunakan di Amerika Serikat
untuk keperluan yang berbeda. Saat itu, frekuensi yang paling lazim dipakai adalah
60 Hz. Alasannya sederhana, lampu pijar yang diproduksi oleh Westinghouse (sebuah
perusahaan listrik terkemuka di Amerika saat itu),bekerja secara maksimal pada
frekunsi 60 Hz. Berhubung Westinghouse adalah penguasa pasar, maka frekuensi
yang digunakannya pun menjadi acuan bagi pabrikan lainnya.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Sementara itu, di Eropa, sebuah perusahaan li strik Jerman bernama AEG (anak
perusahaan yang didirikan Edison di Jerman) memonopoli pasar di negaranya.
Perusahaan ini menggunakan frekuensi 50 Hz. Perlahan namun pasti, angka ini pun
menyebar ke seluruh Benua Eropa dan menjadi standar di sana.
Inggris Raya sedikit berbeda. Sampai dengan Perang Dunia II, berbagai frekuensi
yang berbeda masih tetap digunakan. Setelah perang usai, barulah Inggris
menggunakan angka 50 Hz sebagai standar di negaranya.
Nah, untuk Indonesia, berhubung selama 350 tahun lamanya menjadi koloni Belanda,
maka standar yang digunakannya pun mengacu ke sana (Eropa). Itulah sebabnya
listrik di negara kita menggunakan frekuensi 50 Hz dan bukan 60 Hz.
Jadi, penentuan angka 60 Hz maupun 50 Hz ini tidak ada kaitannya dengan sistem
metrik manapun. Penentuan angka tersebut justru dipengaruhi oleh sejarah dan
penguasaan pasar oleh perusahaan besar bernama Westinghouse di Amerika Serikat
dan AEG di Jerman pada abad 19. Jika saja mereka bukanlah pemain utama pada saat
itu, mungkin standar yang kita gunakan saat ini bisa berbeda.
2. Arus listrik yang melewati kabel, jalur-jalur pcb dalam suatu rangkain berpotensi
untuk menghasilkan medan induksi. Ini yang sering menjadi pertimbangan dalam
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
mendesain pcb supaya bebas dari efek induktansi terutama jika multilayer. Tegangan
emf akan menjadi penting saat perubahan arusnya fluktuatif. Efek emf menjadi
signifikan pada sebuah induktor, karena perubahan arus yang melewati tiap lilitan
akan saling menginduksi. Ini yang dimaksud dengan self-induced. Secara matematis
induktansi pada suatu induktor dengan jumlah lilitan sebanyak N adalah akumulasi
flux magnet untuk tiap arus yang melewatinya :
Dari pemahaman fisika, elektron yang bergerak akan menimbulkan medan elektrik di
sekitarnya. Berbagai bentuk kumparan, persegi empat, setegah lingkaran ataupun
lingkaran penuh, jika dialiri listrik akan menghasilkan medan listrik yang berbeda.
Penampang induktor biasanya berbentuk lingkaran, sehingga diketahui besar medan
listrik di titik tengah lingkaran adalah :
Medan Listrik
Jika dikembangkan, n adalah jumlah lilitan N relatif terhadap panjang induktor l.
Secara matematis ditulis :
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Lilitan per-meter
Lalu i adalah besar arus melewati induktor tersebut. Ada simbol m yang dinamakan
permeability dan mo yang disebut permeability udara vakum. Besar permeability m
tergantung dari bahan inti (core) dari induktor. Untuk induktor tanpa inti (air winding)
m = 1.
Jika rumus-rumus di atas di subsitusikan maka rumus induktansi (rumus 3) dapat
ditulis menjadi :
L : induktansi dalam H (Henry)
μr
: permeability inti (core)
μ
o
: permeability udara vakum
μ
o
= 4p x 10-7
N : jumlah lilitan induktor
A : luas penampang induktor (m2)
l : panjang induktor (m)
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Inilah rumus untuk menghitung nilai induktansi dari sebuah induktor. Tentu saja
rumus ini bisa dibolak-balik untuk menghitung jumlah lilitan induktor jika nilai
induktansinya sudah ditentukan.
3.
4.
1.
Reluktansi (R)= Perlawanan terhadap fluks medan magnet melalui volume
yang diberikan dari ruang atau bahan.
2. Fluks bocor adalah kondisi kebocoran fluks yang terjadi karena ada beberapa
fluks yang tidak menembus inti besi dan hanya melewati salah satu kumparan
transformator saja. Fluks yang bocor ini akan menghasilkan induktansi diri
pada lilitan primer dan sekunder sehingga akan berpengaruh terhadap nilai
daya yang disuplai dari sisi primer ke sisi sekunder transformator.
3. Ampere turn atau Gaya gerak magnet (ggm) adalah perbedaan potensial
magnet yang cenderung menggerakkan fluks disekitar cincin toroidal.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
5.
−7
Diketahui :
ρ=2 ×10
l=500 m
2
−6
A=250m m =250 ×10 m
2
R=?
Jawaban :
R= ρ×
l
A
R=2 ×10−7 ×
500
−6
250 ×10
R=2 ×10−7 ×2 ×10−6
−1
R=4 ×10 atau R=0,4 Ω
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
DAFTAR PUSTAKA
Korps Asisten Laboratorium Fenomena Medan Elektromagnetik. 2015. Modul
praktikum Medan Elektromagnetik. Indralaya : Universitas Sriwijaya.
_____. 2000. Jendela IPTEK Elektronika. Jakarta : Penerbit Erlangga.
_______.2008.induktansi AC (http://jokowidodo.wordpress.com /2008 /01/10/
induktansi AC diakses pada tanggal 13 september 2015).
______.2011.elektro.studentjournal.ub.ac.id/indexphp/teub/article/download/105/73(
diakses pada tanggal 13 september 2015).
_______.2014 arus bolak balik ( http://nary-junary.blogspot.co.id/2014/11/arusbolak-balik.html#sthash.sKTJEiza.dpuf di akses pada tanggal 13 september 2015)
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
11.LAMPIRAN
Lampiran grafik
frekuensi 10hz dan L 5
frekunsi 12hz dan L 5
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
frekuensi 14hz dan L 5
frekuensi 16hz dan L 5
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Lampiran Gambar
Tegangan= 5v,Frekuensi=10hz
Tegangan= 6v,Frekuensi=10hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 7v,Frekuensi=10hz
Tegangan= 8v,Frekuensi=10hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 9v,Frekuensi=10hz
Tegangan= 5v,Frekuensi=12hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 6v,Frekuensi=12hz
Tegangan= 7v,Frekuensi=12hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 8v,Frekuensi=12hz
Tegangan= 9v,Frekuensi=12hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 5v,Frekuensi=14hz
Tegangan= 6v,Frekuensi=14hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 7v,Frekuensi=14hz
Tegangan= 8v,Frekuensi=14hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 9v,Frekuensi=14hz
Tegangan= 5v,Frekuensi=16hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 6v,Frekuensi=16hz
Tegangan= 7v,Frekuensi=16hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan= 8v,Frekuensi=16hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Tegangan 9 volt,frekuensi 16hz
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
LAMPIRAN GAMBAR
Modul Elegtromagnetism Trainer 12-100
Osiloskop 2 channel
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Function Generator
Multimeter
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
NORVAN ALKINDY BASYUNI
03041381320050
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC