5.1 LEMBAR KERJA 4
Tujuan Praktek
Peserta diklat mampu menganalisis rangkaian listrik arus sederhana
dengan menggunakan hukum Kirchoff.
Peserta diklat mampu menganalisis rangkaian menggunakan teori superposisii, teori Thevenin dan teori Norton.
Peserta diklat mampu menuliskan persamaan tegangan dalam loop
tertutup.
Peserta diklat mampu menghitung arus loop, arus dari setiap cabang rangkaian.
Peserta diklat mampu menghitung arus dan daya dengan analisis loop.
Peserta diklat mampu menuliskan persamaan arus dalam suatu titik
cabang.
Peserta diklat mampu menghitung tegangan titik simpul, arus yang mengalir pada setiap cabang, dan daya yang diserap tiap tahanan.
Alat dan Bahan
Power supply dc 0
– 20 V 1 buah
Ampere meter DC
3 buah
Multimeter 1 buah
Tahanan 100 W , 5 watt
1 buah
Tahanan 200 W , 5 watt 1 buah
Termometer
1 buah
Gelas Ukur 1 buah
Stop Watch
1 buah
Pemanas Air 220 V 250 watt 1 buah
Saklar
1 buah
Kabel penghubung secukupnya
Kesehatan dan Keselamatan Kerja
1 Jangan menghubungkan ke sumber tegangan sebelum rangkaian benar
2 Perhatikan polaritas dari sumber tegangan dan alat-alat ukur. Jangan memasang alat ukur dengan polaritas yang salah
124
3 Perhatikan batas ukur dari alat-alat ukur dan kemampuan dari tahanan Arus yang mengalir pada alat ukur tidak melewati batas ukur dan diluar
kemampuan arus maksimal pada tahanan 4 Letakkan peralatan pada tempat yang aman dan mudah diamati
5 Posisi power supply dalam kondisi minimum
Langkah Kerja Percobaan I Pembagi Tegangan
1 Buatlah rangkaian seperti Gambar 4.15 berikut
2 Setelah rangkaian benar hidupkan power supplly dan aturlah tegangan
seperti Tabel 1 berikut Catatlah besar arus yang mengalir serta ukur tegangan pada R1 dan R2 pada setiap perubahan tegangan
masukannya 3
Buatlah kesimpulan dari pengamatan data yang diambil dari hasil praktek.
Gambar 4.15 rangkaian pembagi tegangan
Tabel 4.1 Pengamatan drop tegangan pada pembagi tegangan
KESIMPULAN: Percobaan II Pembagi Arus
1 Buatlah rangkaian seperti Gambar 4.16 berikut
2 Setelah rangkaian benar hidupkan power supplly dan aturlah tegangan
seperti Tabel 1 berikut Catatlah besar arus yang mengalir pada R1 dan R2 pada setiap perubahan tegangan masukannya
3 Buatlah kesimpulan dari pengamatan data yang diambil dari hasil
praktek.
Gambar 4.16 rangkaian pembagi tegangan
V Volt I Amper
V1 Volt V2 Volt
3 6
9 12
15 20
126
Tabel 4.2 Pengamatan distribusi arus pada R1 dan R2
KESIMPULAN: Percobaan III Daya dan Energi Listrik
1 Buatlah rangkaian seperti Gambar 4.17 berikut
2 Setelah rangkaian benar hidupkan power supplly dan aturlah tegangan
seperti Tabel 1 berikut Catatlah besar arus yang mengalir pada R1 dan R2 pada setiap perubahan tegangan masukannya
3 Hitunglah energi yang terpakai jika kondisi seperti yang ada pada tabel
berlangsung selama 2 Jam dan masukkan hasilnya pada kolom terakhir WH Watt hours
4 Buatlah kesimpulan dari pengamatan data yang diambil dari hasil
praktek.
Gambar 4.17 rangkaian percobaan daya dan energi
V Volt AT Amper
A1 mA A2 mA
3 6
9 12
15 20
Tabel 4.3 Pengamatan arus dan tegangan pada RL
KESIMPULAN: Percobaan IV Super Posisi
1 Buatlah rangkaian seperti Gambar 4.18 berikut Dengan nilai
komponen yang dimaksud adalah R1 = 100Ω R2= 200Ω R3= 300Ω 2
Setelah rangkaian benar hidupkan power supplly dan aturlah tegangan keluaran dari sumber tegangan dc sehingga menunjukkan nilai V1= 22
volt 3
Setelah rangkaian benar hubungkan saklar SW dan catat arus yang mengalir pada tabel 4.4 nomor 1
Gambar 4.18. Rangkaian Percobaan 4
Buatlah rangkaian seperti Gambar 4.18 berikut Dengan nilai komponen yang dimaksud adalah R1 = 100Ω R2= 200Ω R3= 300Ω
5 Setelah rangkaian benar hidupkan power supplly dan aturlah tegangan
keluaran dari sumber tegangan dc sehingga menunjukkan nilai V2= 14 volt
6 Setelah rangkaian benar hubungkan saklar SW dan catat arus yang
mengalir pada tabel 4.4 nomor 2
V Volt I Amper
V Volt P Watt
Energi WH
6 9
12 15
20
128
Gambar 4.19. Rangkaian Percobaan 7
Buatlah rangkaian seperti Gambar 4.20 berikut Dengan nilai komponen yang dimaksud adalah R1 = 100Ω R2= 200Ω R3= 300Ω
8 Setelah rangkaian benar hidupkan power supplly dan aturlah tegangan
keluaran dari sumber tegangan dc sehingga menunjukkan nilai 22 volt untuk V1 dan 14V untuk V2
9 Setelah rangkaian benar hubungkan saklar SW1 dan SW2 secara
bersamaan dan catat arus yang mengalir pada tabel 4.4 nomor 3 10 Buatlah kesimpulan dari pengamatan data yang diambil dari hasil
praktek.
Gambar 4.20. Rangkaian Percobaan Tabel 4.4 Pengamatan arus yang mengalir pada RL
No I R2 dari V1
I R2 dari V2 I R2 Total
1 2
3
6. Kegiatan Belajar 5 RANGKAIAN KAPASITOR
6.1 Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari modul ini siswa dapat:
Peserta diklat mampu menjelaskan fungsi dari kapasitor
Peserta diklat mampu menjelaskan jenis kapasitor berdasarkan polaritasnya
Peserta diklat mampu menjelaskan komponen apa saja yang
mempengaruhi kemampuan kapasitor dalam menyimpan muatan listrik
Peserta diklat mampu pembaca nilai kapasitansinya dari kapasitor yang terdapat pada bodinya.
Peserta diklat dapat menghitung kapasitansi kapasitor jika dihubungkan
secara seri dari dua atau lebih kapasitor
Peserta diklat dapat menghitung kapasitansi kapasitor jika dihubungkan secara diklat paralel dari dua atau lebih kapasitor
Peserta diklat dapat menjelaskan konstruksi kapasitor antara kapasitor
polar dan kapasitor non polar dan hubungannya dengan pemberian supply nya
Peserta diklat dapat menghitung konstanta waktu pada proses pengisian
dan pengosongan kapasitor
Peserta diklat dapat menghitung besarnya tegangan dan arus sesaat saat t tertentu pada proses pengisian
Peserta diklat dapat menghitung besarnya tegangan dan arus sesaat
saat t tertentu pada proses pengosongan
130
Peserta diklat mampu mengukur nilai kapasitansinya dengan
menggunakan multimeter digital
6.2 Uraian Materi 5.3 Pengertian
Sebuah kapasitor dapat dibentuk oleh dua pelat penghantar yang terpasang secara parallel dan dipisahkan oleh suatu bahan dielektrikum yang
juga berfungsi sebagai isolator. Secara matematis hubungan nilai kapasitansi dari sebuah kapasitor ditentukan oleh persamaan berikut;
d A
C
r .
ε o
ε
Dimana C adalah besarnya kapasitansi dalam Farad F;
1F = Ω
s 1
V A.s
1
A: arus dalam satuan Ampere, V: tegangan dalam satuan Volt, s: waktu dalam satuan second detik
o
adalah permetivitas mutlak = 8,85.10 - 12
V.m A.s
r
adalah permetivitas relatif konstata dielektrikum A dalam Persamaan 1.87 adalah luas penampang pelat
d adalah jarak antara kedua pelat, yakni tebal dielektrikum Dari persamaan di atas bahwa besarnya nilai kapasitansi dari sebuah
kapasitor sangat ditentukan oleh luas penampang pelat, permitivitas relatif, dan dielektrikum bahan. Agar didapatkan bentuk fisik dari kapasitor kecil ,maka
lazimnya untuk memperoleh nilai kapasitansi yang layak, dibuat perbandingan dengan besaran-besaran ditentukan sedemikian sehingga dipilih luas pelat
yang besar dengan permitivitas tinggi dan dielektrikumnya tipis. Perbandingan nilai kapasitansi sebuah kapasitor terhadap volume
adalah penting sekali karena pada umumnya ruang yang tersedia untuk sebuah kapasitor sangat terbatas. Pada kebanyakan jenis kapasitor yang terbuat dari
bahan lembaran tipis panjang dari kertas-plastik penghantar dan dipisahkan oleh dielektrikum tipis, lalu digulung secara bersama-sama. Permasalahan
disini kemungkinan besar hanya akan didapatkan nilai kapasitansi yang sangat terbatas kira-kira hanya diperoleh sampai beberapa microfarad saja.