Laporan Praktikum 4 Pengaruh Frekuensi T
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
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
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
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
Vrms
I rms
Impedansi seperti yang kita ketahui terdiri dari nilai resistor, inductor dan
kapasitor, sering kali kita kenal dengan R, X L dan X C . Dalam praktikum ini lebih
kita tekankan pada nilai X L 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
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
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.
c. Rangkaian induktor dan resistor yang dicatu tegangan bolak-balik sinusoidal
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
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.
Frekuensi adalah ukuran jumlah putaran ulang per peristiwa dalam selang
waktu yang diberikan. Untuk memperhitungkan frekuensi, seseorang menetapkan
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
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
Besarnya reaktansi induktif berbanding langsung dengan perubahan frekuensi dan
nilai induktansi induktor, semakin besar frekuensi arus bolak-balik dan semakin besar
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
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 XL pada induktor tersebut.
Hubungan ini dapat ditulis seperti persamaan berikut :
Analisa Arus AC Pada Induktor
Analisa arus AC pada induktor perlu dipelajari karena induktor akan
memberikan karakteristik khusus apabila dilewati arus AC. Pada saat sebuah induktor
dialiri arus bolak-balik (AC), maka pada induktor tersebut akan timbul reaktansi
induktif resistansi semu atau disebut juga dengan istilah reaktansi induktansi dengan
notasi XL. Besarnya nilai reaktansi induktif tergantung dari besarnya nilai induktansi
induktor L (Henry) dan frekuensi (Hz) arus bolak-balik (AC). Gambar berikut
memperlihatkan hubungan antara reaktansi induktif terhadap frekuensi arus bolakbalik.
Hubungan Reaktansi Induktif Terhadap Frekuensi
Besarnya reaktansi
induktif berbanding langsung dengan perubahan frekuensi dan nilai induktansi
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
induktor, semakin besar frekuensi arus bolak-balik dan semakin besar nilai induktor,
maka semakin besar nilai reaktansi induktif XL pada induktor sebaliknya semakin
kecil frekuensi arus bolak-balik dan semakin kecil nilai dari induktansinya, maka
semakin kecil nilai reaktansi induktif XL pada induktor tersebut.Hubungan ini dapat
ditulis
seperti
persamaan
berikut,
(http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/analisa-arus-ac-pada-induktor/)
Reaktansi Induktif Pada Rangkaian AC
seperti dijelaskan pada artikel sebelumnya bahwa kalau sebuah koil dialiri
arus DC, pertumbuhan arus yang melalui koil tidak instan tetapi ditentukan oleh self
induksi atau nilai back emf (ggl). Juga arus pada koil terus meningkat hingga
mencapai kondisi steady state setelah lima konstanta waktu. dan arus maksimum
yang mengalir pada koil dibatasi oleh bagian resistif dari gulungan koil, maka rasio
tegangan dan arus ditentukan oleh hukum ohm seperti pada resistor I=V/R.
Namun ketika sebuah induktor di lalui arus AC, perilaku aliran arus sangat berbeda
dengan tegangan DC. sinyal AC yang di berikan ke induktor menghasilkan perbedaan
phasa 90° antara tegangan dan arus. perlawanan arus AC pada koil tidak hanya
tergantung pada induktansi dari koil tetapi juga frekuensi gelombang AC.
perlawanan aliran arus AC yang mengalir pada koil ditentukan oleh resistansi AC dan
dikenal dengan impedansi (Z), tapi karena istilah resistansi sering di kaitkan dengan
rangkaian DC, maka untuk membedakan resistansi AC dari resistansi DC digunakan
istilah
yang
umum
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
digunakan
yaitu Reaktansi dengan
simbol "X"
untuk
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
membedakan dari nilai resistif murni. dan untuk membedakan simbol dari reaktansi
pada kapasitor yaitu"XC" maka reaktansi pada induktor diberi simbol "XL".
Induktor Pada Rangkaian AC
arus AC yang mengalir pada sebuah induktor berbeda dengan arus yang mengalir
pada
kapasitor
dimana
pada
kapasitor
arus
mendahului
tegangan
dengan 90° sedangkan pada induktor arus tertinggal 90° dari tegangan.
seperti kita ketahui bahwa tegangan AC adalah terdiri dari setengah siklus positip dan
setengan siklus negatip pada titik 0° dan 180° sepanjang gelombang sinus, hal ini
mempengaruhi tegangan emf yang akan naik dan turun sesuai frekuensi tengangan
AC. kita tahu bahwa induksi diri emf berbanding lurus dengan dengan laju perubahan
arus akibatnya tingkat minimum perubahan tegangan terjadi ketika gelombang sinyal
AC menyilang pada level puncak tegangan maksimum atau minimum. aliran arus
pada posisi ini dapat di gambarkan sebagai berikut :
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa untuk rangkaian AC induktip murni arus
tertinggal 90° dari tegangan, atau dengan kata lain tegangan mendahului arus
sebesar 90°. ekpresi umum untuk kondisi arus terhadap tegangan juga diperjelas oleh
diagram vektor sebagai berikut :
Rumus Reaktansi Induktif
karena pada rangkaian induktif murni arus selalu tertinggal 90° terhadap tegangan
kita dapat menemukan phasa arus dengan mengetahui phasa tegangan atau
sebaliknya, artinya jika kita tahu nilai VL maka IL harus tertinggal 90° atau
sebaliknya jika kita tahu nilai IL maka VL harus mendahului 90°. perbandingan arus
dan tegangan dalam rangkaian induktif akan menghasilkan persamaan yang
mendefinisikan Reaktansi Induktif (XL) dari koil sebagai berikut :
XL = VL/IL = 2.π.f.L
dimana:
XL = reaktansi induktif (Ω)
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
VL = tegangan (V)
IL = arus (A)
L = induktasni (H)
f = frekuensi (Hertz)
dari persamaan diatas dapat dilihat bahwa jika salah satu nilai frekuensi atau nilai
induktansi meningkat maka nilai reaktansi induktif juga akan meningkat, bertindak
seperti
rangkaian
terbuka.
Namun untuk frekuensi yang mendekati nol misal pada tegangan DC maka reaktansi
induktif juga akan turun ke nol bertindak seperti sirkuit pendek (short circuit). ini
berarti bahwa reaktansi induktif "proporsional" terhadap frekuensi. yang ditunjukan
seperti pada grafik dibawah ini :
(http://bagi-ilmu-elektronika.blogspot.co.id/2015/03/reaktansi-induktif-padarangkaian-ac.html)
Reaktansi induktif
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Reaktansi induktif adalah nilai hambatan yang disebabkan oleh adanya gaya
gerak listrik induksi dari suatu induktor yang di rangkai pada rangkaian listrik arus
bolak-balik. Untuk mengetahui nilai reaktansi induktif dapat dilakukan dengan
mengunakan persamaan berikut :
Keterangan
:
XL =
Reaktansi
ƒ
=
π
Induktif
Frekuensi
=
3,14
(Ω)
(Hz)
atau
22/7
L = Nilai induktansi induktor (H)
Gambar rangkaian resistor dirangkai seri dengan induktor pada arus bolak-balik
Apabila suatu induktor dirangkai secara seri dengan resistor pada rangkaian arus
bolak-balik maka, untuk mengetahui nilai impedansi dapat menggunakan persamaan
berikut :
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Keterangan
Z
R
:
=
=
Hambatan
Impedansi
resisitor
atau
(Ω)
resistansi
(Ω)
XL = Reaktansi Induktif (Ω)
Gambar rangkaian resistor dirangkai paralel dengan induktor pada arus bolak-balik
Apabila suatu induktor dirangkai paralel dengan resistor pada rangkaian arus bolakbalik maka, untuk mengetahui nilai impedansi dapat menggunakan persamaan berikut
:
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Keterangan
Z
R
:
=
=
Hambatan
Impedansi
resistor
atau
(Ω)
resistansi
(Ω)
XL = Reaktansi induktif (Ω)
(http://kusumandarutp.blogspot.co.id/2015/07/hubungan-impedansi-denganreaktansi.html)
Induktor dalam Rangkaian Listrik Bolak-balik (Leading)
Sebuah induktor adalah
sebuah komponen
elektronika pasif
yang
dapat
menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrikyang
melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan
oleh induktansinya, dalam satuan Henry (H). Biasanya sebuah induktor adalah sebuah
kawat penghantar yang dibentuk menjadi kumparan, 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 memproses arus bolak-balik.
Bilamana sebuah induktor dialiri arus bolak-balik, maka pada induktor tersebut
akan timbul reaktansi induktif resistansi semu atau disebut juga dengan istilah
reaktansi induktansi dengan notasi XL. Besarnya nilai reaktansi induktif tergantung
dari besarnya nilai induktansi induktor (L) dalam (Henry) dan frekuensi (Hz) arus
bolak-balik. Gambar 12 memperlihatkan hubungan antara reaktansi induktif terhadap
frekuensi arus bolak-balik.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
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 (XL) pada induktor
sebaliknya semakin kecil frekuensi arus bolak-balik dan semakin kecil nilai dari
induktansinya, maka semakin kecil nilai reaktansi induktif (XL) pada induktor
tersebut. Hubungan ini dapat ditulis seperti persamaan berikut:
XL=
atau XL
V= Vm sin
VL= IL. XL
Keterangan:
= frekuensi sudut (rad/s)
XL
= reaktansi induktif (Ω)
f
= frekuensi (Hz)
L
= induktansi induktor (H)
Induktor mengubah fase V atau I sebesar 900. Tegangan mendahului 900terhadap arus.
(Cahyono, Agus Tri. 2014. Buku Siswa Dasar Pengukuran Listrik. Surabaya: Yrama
Widya.)
(http://agustricahyono.blogspot.co.id/2014/11/buku-siswa-dasar-dan-pengukuranlistrik.html)
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
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.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
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.
Gambar 4.1. Diagram Rangkaian
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
5. Data Hasil Percobaan
Untuk f = 10 Hz dan L = 4,2 H
V
5
6
7
8
9
Iterukur
25,15
27,62
32,32
36,86
41,43
Zterukur (Ω)
198,807
217,233
216,584
217,037
217,233
Zterhitung
Zterukur(Ω)
233,972
234,009
234,270
233,713
226,814
Zterhitung (Ω)
263,760
Untuk f = 12 Hz dan L = 4,2 H
V (volt)
5
6
7
8
9
Iterukur (A)
21,37
25,64
29,88
34,23
39,68
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
316,6512
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Untuk f = 14 Hz dan L = 4,2 H
V
5
6
7
8
9
Iterukur
19,21
22,99
30,10
34,52
38,79
Zterukur(Ω)
260,281
260,983
232,558
231,749
232,018
Zterhitung(Ω)
368,264
Untuk f = 16 Hz dan L = 4,2 H
V
5
6
7
8
9
Iterukur
19,18
22,80
29.95
34,27
38,55
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Zterukur(Ω)
260,688
263,157
233,722
233,440
233,463
Zterhitung(Ω)
422,061
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
6. PENGOLAHAN DATA
6.1
Mencari Zterukur
Untuk f = 10 Hz dan L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Untuk f= 12 Hz dan L = 4,2 H
Untuk f = 14 Hz dan L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Untuk f = 16 Hz dan L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
6.2
Mencari Zterhitung
Untuk f = 10 Hz dan L = 4,2 H
Untuk f = 12 Hz dan L = 4,2 H
Untuk f = 14 Hz dan L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Untuk f = 16 Hz dan L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
7. Analisa Hasil Percobaan
Pada pratikum kali ini, yaitu pratikum Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor
Yang Dialiri Arus AC, pratikan akan mengukur besarnya nilai Arus terukur (Iterukur) ,
Impedansi terukur ( Zterukur ), dan Impedansi terhitung ( Zterhitung ) dengan nilai
Frekuensi dan nilai Tegangan yang bervariasi yaitu 10 Hz, 12 Hz, 14 Hz, dan 16 Hz ,
5 V, 6V, 7V, 8V, dan 9 V dan juga dengan besar nilai Induktor yaitu 4,2 H pada
aplikasi livewire dengan menggunakan signal generator, inductor, ampermeter pada
arus AC, multimeter digital arus AC, dan juga osiloskop.
Dari Data Hasil Percobaan yang didapat, dapat saya analisa bahwa pada
frekuensi 10 Hz dengan nilai tegangan 5 V, 6V, 7V, 8V, dan 9 V dan nilai inductor 4,2
H , arus yang didapat mengalami kenaikan pada nilai arusnya dengan diikuti semakin
besar juga nilai tegangannya. Begitu juga dengan frekuensi 12 Hz, 14 Hz, dan 16 Hz
dengan nilai tegangan 5 V, 6V, 7V, 8V, dan 9 V dan nilai inductor 4,2 H , arus yang
didapat mengalami kenaikan pada nilai arusnya dengan diikuti semakin besar juga
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
nilai tegangannya. Berarti nilai tegangan yang diberikan pada rangkaian akan sangat
berpengaruh pada nilai arus yang dihasilkan pada rangkaian yang terbaca pada
ampermeter pada livewire.
Kemudian, dari Data Hasil Percobaan, dapat dilihat juga bahwa nilai pada
Zterukur pada saat tegangan 5 V dengan frekuensi 10 Hz, 12 Hz, 14 Hz, dan 16 Hz dan
dengan nilai inductor 4,2 H mengalami kenaikan nilai. Begitu juga saat tegangan 6 V
dan 9 V dengan frekuensi 10 Hz, 12 Hz, 14 Hz, dan 16 Hz dan dengan nilai inductor
4,2 H mengalami kenaikan juga pada nilai Z terukur . Tapi sebaliknya pada nilai
tegangan 7 V dan 8 V dengan frekuensi 10 Hz, 12 Hz, 14 Hz, dan 16 Hz dan dengan
nilai inductor 4,2 H, nilai Zterukur nya tidak konstan naik maupun turun. Dengan begitu,
dari lima kali percobaan pada nilai tegangan yang berbeda dengan nilai frekuensi dan
nilai inductor yang sama, dapat dikatakan bahwa nilai Zterukur dapat mengalami
kenaikan nilai atau penurunan nilai tergantung dari nilai frekuensi dan nilai tegangan
yang diberikan.
Dari Data Hasil Percobaan, juga dapat kita lihat nilai pada Z terhitung . Nilai pada
Zterhitung pada frekuensi 10 Hz, 12 Hz, 14 Hz, dan 16 Hz dan dengan nilai inductor 4,2
H mengalami kenaikan pada nilai Zterhitung . Ini dapat terjadi karena nilai induktansi
dapat bernilai besar saat frekuensi nya besar. Karena jika nilai induktansi besar maka
akan berpengaruh juga pada frekuensi yang tinggi juga.
Data yang saya dapatkan melalui pratikum juga kemungkinan ada kesalahan.
Kesalahan yang didapat karena ada kesalahan pada aplikasi livewire karena pada
aplikasi kemungkinan besar nilai yang didapat tidak sesuai dengan nilai yang
sebenarnya dan kesalahan pada human error.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
8. Kesimpulan
1. Jika nilai tegangan di Induktor di naikkan, maka nilai arus di Induktor juga
akan naik
2. nilai Zterukur dapat mengalami kenaikan nilai atau penurunan nilai tergantung
dari nilai frekuensi yang diberikan
3. Nilai induktansi akan berpengaruh pada nilai frekuensi
4. Nilai Zterukur berbanding terbalik dengan nilai Iterukur
5. Semakin tinggi nilai frekuensi yang diberikan, maka akan semakin tinggi pula
nilai Zterhitungnya
6. Nilai tegangan berbanding lurus dengan nilai Zterukur .
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
9. Tugas
1. Mengapa Indonesia memakai standart frekuensi untuk standart kelistrikan
sebesar 50 Hz
2. Buktikan jika
3. Gambarkan inductor secara manual lengkap dengan sumber AC, arah Ac, arah
Medan Magnet, dan arah Fluks magnetnya dan tentukan dimana kutub utara
san selatan pada batang besinya
4. Apa yang dimaksud dengan reluktansi, fluks bocor, amper turn
5. Dik
:
seutas
kawat
:
,
kemudian
dibuat
,
kumparan
dengan
berapa impedansinya ?
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Penyelesaian :
1. .Frekuensi secara umum dapat diartikan sebagai jumlah kemunculan suatu
kejadian yang berulang pada suatu jangka waktu tertentu. Frekuensi
didefinisikan sebagai jumlah periode gelombang yang terjadi selama 1 detik.
Mengacu pada SI, satuan frekuensi adalah Hertz yaitu jumlah siklus per detik.
Nama ini diberikan sebagai penghargaan kepada Heinrich R. Hertz atas
kontribusinya pada bidang gelombang elektromagnetik.
Pada sistem tenaga listrik, istilah frekuensi diasoasikan dengan frekuensi
tegangan dan arus listrik. Frekuensi ini diperoleh dari kombinasi jumlah
putaran dan jumlah kutub listrik pada generator di pembangkit listrik. Pada
awal sejarah munculnya listrik, pemahaman terhadap frekuensi tidak seperti
yang sekarang ini kita semua pahami. Pada masa itu frekuensi lebih dipahami
sebagai banyaknya jumlah perubahan polaritas (alternasi) per menit, akibatnya
pada masa tersebut banyak kita temui frekuensi sistem tenaga yang apabila
kita ubah ke definisi frekuensi modern akan menghasilkan angka yang tidak
lazim,
seperti
83
Hz
atau
133
Hz.
Perkembangan Frekuensi pada Sistem Tenaga ListrikKita kembali ke sekitar
tahun 1890an dimana listrik masih baru mulai berkembang. Pada masa itu
listrik masih bersifat lokal, tidak ada transmisi jarak jauh, tidak ada
interkoneksi, dan beban utama adalah penerangan. Akibatnya adalah muncul
bermacam-macam frekuensi listrik yang beroperasi tergantung pada
perusahaan penyedia generator pada pusat pembangkit lokal.Di Amerika
Utara, Westinghouse memilih mengoperasikan generator buatannya pada 133
Hz, sementara Thompson-Houston (sebelum nanti namanya berubah menjadi
General Electric) menggunakan generator yang beroperasi menghasilkan 125
Hz. Di Britania Raya, frekuensi sistem bervariasi mulai dari 83 Hz hingga 133
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Hz. Frekuensi yang beroperasi di eropa daratan juga bervariasi mulai dari 30
Hz hingga 70 Hz. AEG dari Jerman menggunakan frekuensi 40 Hz untuk
mentransmisikan listrik sejauh 175 km ke Frankfurt, MFO dari Swiss
menggunakan frekuensi 50 Hz untuk mentransmisikan listrik ke pabriknya,
sementara Ganz dari Hungaria menggunakan 42 Hz untuk melayani
konsumen beban penerangannya.Begitu banyaknya frekuensi yang muncul
menawarkan kelebihan dan kekurangan masing-masing, disamping juga
mengakibatkan
kebingungan
tersendiri.
Beberapa
hal
yang
menjadi
pertimbangan untuk mendapatkan frekuensi yang paling tepat, sesuai dengan
teknologi dan karakteristik sistem tenaga listrik jaman tersebut, diantaranya:
1. Frekuensi yang tinggi dengan pertimbangan transformator
Semakin tinggi frekuensi operasi maka ukuran transformator akan semakin
kecil. Keuntungan menggunakan frekuensi yang lebih tinggi adalah biaya
produksi transformator akan bisa menjadi lebih murah.
2. Frekuensi yang rendah dengan pertimbangan turbin-generator
Generator-generator
pada
masa
tersebut
umumnya
diputar
dengan
menggunakan sabuk yang terhubung ke turbin, seperti pada generator
Westinghouse yang menghasilkan frekuensi 133 Hz. Perkembangan
selanjutnya adalah menghubungkan langsung turbin dengan generator pada 1
sumbu, namun dengan teknologi pada masa itu hanya bisa apabila putaran
generator-turbin cukup rendah, artinya frekuensi listrik yang dihasilkan juga
rendah.
3. Frekuensi dengan pertimbangan lampu penerangan
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Beban utama yang dilayani sistem tenaga listrik pada saat itu adalah beban
penerangan. Beban penerangan menuntut frekuensi sistem yang tidak rendah,
karena akan mengakibatkan lampu yang berkedip-kedip. Frekuensi sistem
harus tinggi supaya kedip pada lampu tidak lagi terasa oleh mata manusia.
4. Perkembangan teknologi motor listrik
Motor induksi mulai berkembang pada masa tersebut. Belum adanya
teknologi pengaturan kecepatan motor mengkibatkan motor akan berputar
proporsional dengan frekuensi sistem tenaga listrik yang ada. Produsen motor
listrik pada umumnya adalah perusahaan yang juga membuat generator
sehingga cenderung untuk memproduksi motor listrik yang sesuai dengan
spesifikasi frekuensi generator yang diproduksinya sendiri, misalnya MFO
dari Swiss dengan sistem 50 Hz. Apabila kita ingin menggunakan motor listrik
tersebut, tentu saja kita harus menyediakan sistem tenaga yang sesuai dengan
spesifikasi frekuensi motor tersebut.
Kompromi menjadi jalan tengah untuk mendapatkan frekuensi terbaik dari
sekian banyak persyaratan yang saling berlawanan tersebut. Angka kompromi
yang muncul pada masa itu adalah frekuensi pada kisaran 50 – 60 Hz. Angka
tersebut cukup rendah untuk teknologi pembangkitan, cukup tinggi untuk
mendapatkan transformator yang sesuai, dan cukup tinggi supaya kedip pada
lampu penerangan tidak terasa.
Tidak cukup jelas alasan mengapa pada akhirnya sistem tenaga listrik Eropa
berkembang dengan menggunakan 50 Hz, sedangkan sistem tenaga listrik di
Amerika Utara berkembang dengan menggunakan 60 Hz. Kembali pada
faktor produsen generator pada masa tersebut, selain itu sudah dimulainya
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
interkoneksi antar daerah yang bertetangga. Apabila suatu daerah ingin
digabungkan melalui interkoneksi, frekuensi yang dipilih harus sama dengan
frekuensi yang sudah ada sebelumnya yaitu 50 Hz atau 60 Hz.
50 Hz dan 60 Hz
Peta pemakaian jenis frekuensi di dunia (www.cites.illinois.edu)
Perdebatan lebih bagus mana 50 Hz atau 60 Hz akan selalu ada, dan tidak
akan pernah selesai. Para pengguna 60 Hz akan mengatakan bahwa sistem 50
Hz tidak seefisien 60 Hz pada penyaluran daya, transformator 50 Hz
membutuhkan belitan yang lebih besar, generator 50 Hz berputar lebih lambat
sehingga tidak seefektif generator 60 Hz. Di sisi lain, para pengguna 50 Hz
akan mengatakan bahwa rugi-rugi pada transformator 60 Hz akan lebih besar
karena ada rugi-rugi yang tergantung frekuensi operasi, frekuensi yang lebih
tinggi akan membatasi ukuran konduktor pada transmisi tegangan tinggi.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Padahal, apabila kita lihat kembali sekian banyak frekuensi yang pernah
muncul pada awal-awal perkembangan listrik, baik 50 Hz atau 60 Hz relatif
sama saja dibandingkan dengan frekuensi rendah 25 Hz ataupun frekuensi
tinggi 133 Hz yang pernah muncul dan beroperasi.
Akibat interkoneksi yang semakin meluas serta faktor industrialisasi dan
kolonialisasi juga, sekarang ini frekuensi 50 Hz digunakan oleh kebanyakan
negara di dunia, sementara 60 Hz populer di negara-negara Amerika Utara.
Jepang adalah kasus khusus karena menjadi negara yang memiliki dua sistem
frekuensi 50 Hz dan 60 Hz sekaligus.
2. Awalnya adalah :
dan kita ketahui bahwa pada materi arah medan magnet kita menemukan rumus :
Jadi ,
Total Fluks
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
wb
disebut reluktansi
Maka akan kita dapatkan :
Jadi, sekarang :
3.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
4. *Reluktansi terjadi dari seberapa sulit garis gaya magnet melewati sebuah
benda. Secara teknis, reluktansi adalah sebuah ukuran kebalikan dari benda
yang memiliki fluks magnet.
*Fluks Bocor; kebocoran fluks 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. Fluks Bocor juga bisa
dikatan saat Bagian fluks magnetik yang hanya melingkupi kumparan 1
* Ampere-Turns: When the number of loops or turns of the coil is increased
and the current remains the same, the strength of the magnetic field increases.
Each loop or turn of the coil sets up it's own magnetic field, which unites with
the fields of the other loops to produce the field around the entire coil. The
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
more loops, the more magnetic fields unite and reinforce each other and, as a
result, the total magnetic field becomes stronger. To compare the magnetic
strength of different coils, and to obtain a basis for measuring the
magnetomotive force of an electromagnet, the number of turns of wire is
multiplied by the number of amperes of current carried by the wire and the
result is called Ampere-Turns (NI). The ampere-turn is the unit for measuring
the magnetomotive force of a current-carrying coil. In a formula, the
magnetomotive force in ampere-turns can be expressed as:
F = NI
F = magnetomotive force in ampere-turns
N = number of turns
I = current in amperes
Dari pernyataan diatas dapat dikatakan bahwa amper turn digunakan untuk
membandingkan kekuatan magnetik kumparan yang berbeda, dan untuk
mendapatkan
dasar
untuk
mengukur
kekuatan
magnetomotive
dari
elektromagnet, jumlah putaran kawat dikalikan dengan jumlah ampere arus
dibawa oleh kawat dan hasilnya disebut Ampere-Turns (NI)
5. Diketahui :
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Jawaban :
DAFTAR PUSTAKA
Korps Asisten Laboratorium Fenomena Medan Elektromagnetik.2015.Modul
Praktikum Fenomena Medan Elektromagnetik.Jurusan Teknik Elektro
Universitas Sriwijaya: Inderalaya
Cahyono, Agus Tri. 2014. Buku Siswa Dasar Pengukuran Listrik. Surabaya:
Yrama Widya.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Cahyono, Agus Tri. 2014. Buku Siswa Dasar Dan Pengukuran Listrik.
http://agustricahyono.blogspot.co.id/2014/11/buku-siswa-dasar-danpengukuran-listrik.html. (Diakses pada tanggal 14 September 2015 di
Palembang)
_____. 2015. Analisis Arus AC Pada Induktor. http://elektronika-dasar.web.id/teorielektronika/2015/analisa-arus-ac-pada-induktor.html. (Diakses pada tanggal 14
September 2015 di Palembang)
_____. 2015. Hubungan Impedansi Dengan Reaktansi. http://kusumandarutp.
blogspot.co.id/2015/07/hubungan-impedansi-dengan-reaktansi.html.(Diakses
pada tanggal 14 September 2015 di Palembang)
___. 2015. Reaktansi Induktif Pada Rangkaian. http://bagi-ilmu-elektronika.blogspot.
co.id/2015/03/reaktansi-induktif-pada-rangkaian-ac.html (Diakses pada tanggal
14 September 2015 di Palembang)
Lampiran
Gambar Lampiran
Saat f = 10 Hz , L = 4,2 H, dan V= 5 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 10 Hz , L = 4,2 H, dan V= 6 V
Saat f = 10 Hz , L = 4,2 H, dan V= 7 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 10 Hz , L = 4,2 H, dan V= 8 V
Saat f = 10 Hz , L = 4,2 H, dan V= 9 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 12 Hz , L = 4,2 H, dan V= 5 V
Saat f = 12 Hz , L = 4,2 H, dan V= 6 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 12 Hz , L = 4,2 H, dan V= 7 V
Saat f = 12 Hz , L = 4,2 H, dan V= 8 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 12 Hz , L = 4,2 H, dan V= 9 V
Saat f = 14 Hz , L = 4,2 H, dan V= 5 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 14 Hz , L = 4,2 H, dan V= 6 V
Saat f = 14 Hz , L = 4,2 H, dan V= 7 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 14 Hz , L = 4,2 H, dan V= 8 V
Saat f = 14 Hz , L = 4,2 H, dan V= 8 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 16 Hz , L = 4,2 H, dan V= 5 V
Saat f = 16 Hz , L = 4,2 H, dan V= 6 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 16 Hz , L = 4,2 H, dan V= 7 V
Saat f = 16 Hz , L = 4,2 H, dan V= 8 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 16 Hz , L = 4,2 H, dan V= 9 V
Gambar Grafik
Saat f = 10 Hz , L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 12 Hz , L = 4,2 H
Saat f = 14 Hz , L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 16 Hz , L = 4,2 H
Gambar Alat
o ELECTROMAGNETISM TRAINER 12-100
o OSILOSCOP 2 CHANNEL
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
o FUNCTION GENERATOR 4-16 KHZ, 20 V PK-PK SINE
o MULTIMETER
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
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
03041381320042
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
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
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
Vrms
I rms
Impedansi seperti yang kita ketahui terdiri dari nilai resistor, inductor dan
kapasitor, sering kali kita kenal dengan R, X L dan X C . Dalam praktikum ini lebih
kita tekankan pada nilai X L 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
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
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.
c. Rangkaian induktor dan resistor yang dicatu tegangan bolak-balik sinusoidal
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
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.
Frekuensi adalah ukuran jumlah putaran ulang per peristiwa dalam selang
waktu yang diberikan. Untuk memperhitungkan frekuensi, seseorang menetapkan
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
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
Besarnya reaktansi induktif berbanding langsung dengan perubahan frekuensi dan
nilai induktansi induktor, semakin besar frekuensi arus bolak-balik dan semakin besar
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
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 XL pada induktor tersebut.
Hubungan ini dapat ditulis seperti persamaan berikut :
Analisa Arus AC Pada Induktor
Analisa arus AC pada induktor perlu dipelajari karena induktor akan
memberikan karakteristik khusus apabila dilewati arus AC. Pada saat sebuah induktor
dialiri arus bolak-balik (AC), maka pada induktor tersebut akan timbul reaktansi
induktif resistansi semu atau disebut juga dengan istilah reaktansi induktansi dengan
notasi XL. Besarnya nilai reaktansi induktif tergantung dari besarnya nilai induktansi
induktor L (Henry) dan frekuensi (Hz) arus bolak-balik (AC). Gambar berikut
memperlihatkan hubungan antara reaktansi induktif terhadap frekuensi arus bolakbalik.
Hubungan Reaktansi Induktif Terhadap Frekuensi
Besarnya reaktansi
induktif berbanding langsung dengan perubahan frekuensi dan nilai induktansi
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
induktor, semakin besar frekuensi arus bolak-balik dan semakin besar nilai induktor,
maka semakin besar nilai reaktansi induktif XL pada induktor sebaliknya semakin
kecil frekuensi arus bolak-balik dan semakin kecil nilai dari induktansinya, maka
semakin kecil nilai reaktansi induktif XL pada induktor tersebut.Hubungan ini dapat
ditulis
seperti
persamaan
berikut,
(http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/analisa-arus-ac-pada-induktor/)
Reaktansi Induktif Pada Rangkaian AC
seperti dijelaskan pada artikel sebelumnya bahwa kalau sebuah koil dialiri
arus DC, pertumbuhan arus yang melalui koil tidak instan tetapi ditentukan oleh self
induksi atau nilai back emf (ggl). Juga arus pada koil terus meningkat hingga
mencapai kondisi steady state setelah lima konstanta waktu. dan arus maksimum
yang mengalir pada koil dibatasi oleh bagian resistif dari gulungan koil, maka rasio
tegangan dan arus ditentukan oleh hukum ohm seperti pada resistor I=V/R.
Namun ketika sebuah induktor di lalui arus AC, perilaku aliran arus sangat berbeda
dengan tegangan DC. sinyal AC yang di berikan ke induktor menghasilkan perbedaan
phasa 90° antara tegangan dan arus. perlawanan arus AC pada koil tidak hanya
tergantung pada induktansi dari koil tetapi juga frekuensi gelombang AC.
perlawanan aliran arus AC yang mengalir pada koil ditentukan oleh resistansi AC dan
dikenal dengan impedansi (Z), tapi karena istilah resistansi sering di kaitkan dengan
rangkaian DC, maka untuk membedakan resistansi AC dari resistansi DC digunakan
istilah
yang
umum
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
digunakan
yaitu Reaktansi dengan
simbol "X"
untuk
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
membedakan dari nilai resistif murni. dan untuk membedakan simbol dari reaktansi
pada kapasitor yaitu"XC" maka reaktansi pada induktor diberi simbol "XL".
Induktor Pada Rangkaian AC
arus AC yang mengalir pada sebuah induktor berbeda dengan arus yang mengalir
pada
kapasitor
dimana
pada
kapasitor
arus
mendahului
tegangan
dengan 90° sedangkan pada induktor arus tertinggal 90° dari tegangan.
seperti kita ketahui bahwa tegangan AC adalah terdiri dari setengah siklus positip dan
setengan siklus negatip pada titik 0° dan 180° sepanjang gelombang sinus, hal ini
mempengaruhi tegangan emf yang akan naik dan turun sesuai frekuensi tengangan
AC. kita tahu bahwa induksi diri emf berbanding lurus dengan dengan laju perubahan
arus akibatnya tingkat minimum perubahan tegangan terjadi ketika gelombang sinyal
AC menyilang pada level puncak tegangan maksimum atau minimum. aliran arus
pada posisi ini dapat di gambarkan sebagai berikut :
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa untuk rangkaian AC induktip murni arus
tertinggal 90° dari tegangan, atau dengan kata lain tegangan mendahului arus
sebesar 90°. ekpresi umum untuk kondisi arus terhadap tegangan juga diperjelas oleh
diagram vektor sebagai berikut :
Rumus Reaktansi Induktif
karena pada rangkaian induktif murni arus selalu tertinggal 90° terhadap tegangan
kita dapat menemukan phasa arus dengan mengetahui phasa tegangan atau
sebaliknya, artinya jika kita tahu nilai VL maka IL harus tertinggal 90° atau
sebaliknya jika kita tahu nilai IL maka VL harus mendahului 90°. perbandingan arus
dan tegangan dalam rangkaian induktif akan menghasilkan persamaan yang
mendefinisikan Reaktansi Induktif (XL) dari koil sebagai berikut :
XL = VL/IL = 2.π.f.L
dimana:
XL = reaktansi induktif (Ω)
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
VL = tegangan (V)
IL = arus (A)
L = induktasni (H)
f = frekuensi (Hertz)
dari persamaan diatas dapat dilihat bahwa jika salah satu nilai frekuensi atau nilai
induktansi meningkat maka nilai reaktansi induktif juga akan meningkat, bertindak
seperti
rangkaian
terbuka.
Namun untuk frekuensi yang mendekati nol misal pada tegangan DC maka reaktansi
induktif juga akan turun ke nol bertindak seperti sirkuit pendek (short circuit). ini
berarti bahwa reaktansi induktif "proporsional" terhadap frekuensi. yang ditunjukan
seperti pada grafik dibawah ini :
(http://bagi-ilmu-elektronika.blogspot.co.id/2015/03/reaktansi-induktif-padarangkaian-ac.html)
Reaktansi induktif
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Reaktansi induktif adalah nilai hambatan yang disebabkan oleh adanya gaya
gerak listrik induksi dari suatu induktor yang di rangkai pada rangkaian listrik arus
bolak-balik. Untuk mengetahui nilai reaktansi induktif dapat dilakukan dengan
mengunakan persamaan berikut :
Keterangan
:
XL =
Reaktansi
ƒ
=
π
Induktif
Frekuensi
=
3,14
(Ω)
(Hz)
atau
22/7
L = Nilai induktansi induktor (H)
Gambar rangkaian resistor dirangkai seri dengan induktor pada arus bolak-balik
Apabila suatu induktor dirangkai secara seri dengan resistor pada rangkaian arus
bolak-balik maka, untuk mengetahui nilai impedansi dapat menggunakan persamaan
berikut :
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Keterangan
Z
R
:
=
=
Hambatan
Impedansi
resisitor
atau
(Ω)
resistansi
(Ω)
XL = Reaktansi Induktif (Ω)
Gambar rangkaian resistor dirangkai paralel dengan induktor pada arus bolak-balik
Apabila suatu induktor dirangkai paralel dengan resistor pada rangkaian arus bolakbalik maka, untuk mengetahui nilai impedansi dapat menggunakan persamaan berikut
:
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Keterangan
Z
R
:
=
=
Hambatan
Impedansi
resistor
atau
(Ω)
resistansi
(Ω)
XL = Reaktansi induktif (Ω)
(http://kusumandarutp.blogspot.co.id/2015/07/hubungan-impedansi-denganreaktansi.html)
Induktor dalam Rangkaian Listrik Bolak-balik (Leading)
Sebuah induktor adalah
sebuah komponen
elektronika pasif
yang
dapat
menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrikyang
melintasinya. Kemampuan induktor untuk menyimpan energi magnet ditentukan
oleh induktansinya, dalam satuan Henry (H). Biasanya sebuah induktor adalah sebuah
kawat penghantar yang dibentuk menjadi kumparan, 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 memproses arus bolak-balik.
Bilamana sebuah induktor dialiri arus bolak-balik, maka pada induktor tersebut
akan timbul reaktansi induktif resistansi semu atau disebut juga dengan istilah
reaktansi induktansi dengan notasi XL. Besarnya nilai reaktansi induktif tergantung
dari besarnya nilai induktansi induktor (L) dalam (Henry) dan frekuensi (Hz) arus
bolak-balik. Gambar 12 memperlihatkan hubungan antara reaktansi induktif terhadap
frekuensi arus bolak-balik.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
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 (XL) pada induktor
sebaliknya semakin kecil frekuensi arus bolak-balik dan semakin kecil nilai dari
induktansinya, maka semakin kecil nilai reaktansi induktif (XL) pada induktor
tersebut. Hubungan ini dapat ditulis seperti persamaan berikut:
XL=
atau XL
V= Vm sin
VL= IL. XL
Keterangan:
= frekuensi sudut (rad/s)
XL
= reaktansi induktif (Ω)
f
= frekuensi (Hz)
L
= induktansi induktor (H)
Induktor mengubah fase V atau I sebesar 900. Tegangan mendahului 900terhadap arus.
(Cahyono, Agus Tri. 2014. Buku Siswa Dasar Pengukuran Listrik. Surabaya: Yrama
Widya.)
(http://agustricahyono.blogspot.co.id/2014/11/buku-siswa-dasar-dan-pengukuranlistrik.html)
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
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.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
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.
Gambar 4.1. Diagram Rangkaian
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
5. Data Hasil Percobaan
Untuk f = 10 Hz dan L = 4,2 H
V
5
6
7
8
9
Iterukur
25,15
27,62
32,32
36,86
41,43
Zterukur (Ω)
198,807
217,233
216,584
217,037
217,233
Zterhitung
Zterukur(Ω)
233,972
234,009
234,270
233,713
226,814
Zterhitung (Ω)
263,760
Untuk f = 12 Hz dan L = 4,2 H
V (volt)
5
6
7
8
9
Iterukur (A)
21,37
25,64
29,88
34,23
39,68
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
316,6512
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Untuk f = 14 Hz dan L = 4,2 H
V
5
6
7
8
9
Iterukur
19,21
22,99
30,10
34,52
38,79
Zterukur(Ω)
260,281
260,983
232,558
231,749
232,018
Zterhitung(Ω)
368,264
Untuk f = 16 Hz dan L = 4,2 H
V
5
6
7
8
9
Iterukur
19,18
22,80
29.95
34,27
38,55
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Zterukur(Ω)
260,688
263,157
233,722
233,440
233,463
Zterhitung(Ω)
422,061
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
6. PENGOLAHAN DATA
6.1
Mencari Zterukur
Untuk f = 10 Hz dan L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Untuk f= 12 Hz dan L = 4,2 H
Untuk f = 14 Hz dan L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Untuk f = 16 Hz dan L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
6.2
Mencari Zterhitung
Untuk f = 10 Hz dan L = 4,2 H
Untuk f = 12 Hz dan L = 4,2 H
Untuk f = 14 Hz dan L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Untuk f = 16 Hz dan L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
7. Analisa Hasil Percobaan
Pada pratikum kali ini, yaitu pratikum Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor
Yang Dialiri Arus AC, pratikan akan mengukur besarnya nilai Arus terukur (Iterukur) ,
Impedansi terukur ( Zterukur ), dan Impedansi terhitung ( Zterhitung ) dengan nilai
Frekuensi dan nilai Tegangan yang bervariasi yaitu 10 Hz, 12 Hz, 14 Hz, dan 16 Hz ,
5 V, 6V, 7V, 8V, dan 9 V dan juga dengan besar nilai Induktor yaitu 4,2 H pada
aplikasi livewire dengan menggunakan signal generator, inductor, ampermeter pada
arus AC, multimeter digital arus AC, dan juga osiloskop.
Dari Data Hasil Percobaan yang didapat, dapat saya analisa bahwa pada
frekuensi 10 Hz dengan nilai tegangan 5 V, 6V, 7V, 8V, dan 9 V dan nilai inductor 4,2
H , arus yang didapat mengalami kenaikan pada nilai arusnya dengan diikuti semakin
besar juga nilai tegangannya. Begitu juga dengan frekuensi 12 Hz, 14 Hz, dan 16 Hz
dengan nilai tegangan 5 V, 6V, 7V, 8V, dan 9 V dan nilai inductor 4,2 H , arus yang
didapat mengalami kenaikan pada nilai arusnya dengan diikuti semakin besar juga
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
nilai tegangannya. Berarti nilai tegangan yang diberikan pada rangkaian akan sangat
berpengaruh pada nilai arus yang dihasilkan pada rangkaian yang terbaca pada
ampermeter pada livewire.
Kemudian, dari Data Hasil Percobaan, dapat dilihat juga bahwa nilai pada
Zterukur pada saat tegangan 5 V dengan frekuensi 10 Hz, 12 Hz, 14 Hz, dan 16 Hz dan
dengan nilai inductor 4,2 H mengalami kenaikan nilai. Begitu juga saat tegangan 6 V
dan 9 V dengan frekuensi 10 Hz, 12 Hz, 14 Hz, dan 16 Hz dan dengan nilai inductor
4,2 H mengalami kenaikan juga pada nilai Z terukur . Tapi sebaliknya pada nilai
tegangan 7 V dan 8 V dengan frekuensi 10 Hz, 12 Hz, 14 Hz, dan 16 Hz dan dengan
nilai inductor 4,2 H, nilai Zterukur nya tidak konstan naik maupun turun. Dengan begitu,
dari lima kali percobaan pada nilai tegangan yang berbeda dengan nilai frekuensi dan
nilai inductor yang sama, dapat dikatakan bahwa nilai Zterukur dapat mengalami
kenaikan nilai atau penurunan nilai tergantung dari nilai frekuensi dan nilai tegangan
yang diberikan.
Dari Data Hasil Percobaan, juga dapat kita lihat nilai pada Z terhitung . Nilai pada
Zterhitung pada frekuensi 10 Hz, 12 Hz, 14 Hz, dan 16 Hz dan dengan nilai inductor 4,2
H mengalami kenaikan pada nilai Zterhitung . Ini dapat terjadi karena nilai induktansi
dapat bernilai besar saat frekuensi nya besar. Karena jika nilai induktansi besar maka
akan berpengaruh juga pada frekuensi yang tinggi juga.
Data yang saya dapatkan melalui pratikum juga kemungkinan ada kesalahan.
Kesalahan yang didapat karena ada kesalahan pada aplikasi livewire karena pada
aplikasi kemungkinan besar nilai yang didapat tidak sesuai dengan nilai yang
sebenarnya dan kesalahan pada human error.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
8. Kesimpulan
1. Jika nilai tegangan di Induktor di naikkan, maka nilai arus di Induktor juga
akan naik
2. nilai Zterukur dapat mengalami kenaikan nilai atau penurunan nilai tergantung
dari nilai frekuensi yang diberikan
3. Nilai induktansi akan berpengaruh pada nilai frekuensi
4. Nilai Zterukur berbanding terbalik dengan nilai Iterukur
5. Semakin tinggi nilai frekuensi yang diberikan, maka akan semakin tinggi pula
nilai Zterhitungnya
6. Nilai tegangan berbanding lurus dengan nilai Zterukur .
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
9. Tugas
1. Mengapa Indonesia memakai standart frekuensi untuk standart kelistrikan
sebesar 50 Hz
2. Buktikan jika
3. Gambarkan inductor secara manual lengkap dengan sumber AC, arah Ac, arah
Medan Magnet, dan arah Fluks magnetnya dan tentukan dimana kutub utara
san selatan pada batang besinya
4. Apa yang dimaksud dengan reluktansi, fluks bocor, amper turn
5. Dik
:
seutas
kawat
:
,
kemudian
dibuat
,
kumparan
dengan
berapa impedansinya ?
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Penyelesaian :
1. .Frekuensi secara umum dapat diartikan sebagai jumlah kemunculan suatu
kejadian yang berulang pada suatu jangka waktu tertentu. Frekuensi
didefinisikan sebagai jumlah periode gelombang yang terjadi selama 1 detik.
Mengacu pada SI, satuan frekuensi adalah Hertz yaitu jumlah siklus per detik.
Nama ini diberikan sebagai penghargaan kepada Heinrich R. Hertz atas
kontribusinya pada bidang gelombang elektromagnetik.
Pada sistem tenaga listrik, istilah frekuensi diasoasikan dengan frekuensi
tegangan dan arus listrik. Frekuensi ini diperoleh dari kombinasi jumlah
putaran dan jumlah kutub listrik pada generator di pembangkit listrik. Pada
awal sejarah munculnya listrik, pemahaman terhadap frekuensi tidak seperti
yang sekarang ini kita semua pahami. Pada masa itu frekuensi lebih dipahami
sebagai banyaknya jumlah perubahan polaritas (alternasi) per menit, akibatnya
pada masa tersebut banyak kita temui frekuensi sistem tenaga yang apabila
kita ubah ke definisi frekuensi modern akan menghasilkan angka yang tidak
lazim,
seperti
83
Hz
atau
133
Hz.
Perkembangan Frekuensi pada Sistem Tenaga ListrikKita kembali ke sekitar
tahun 1890an dimana listrik masih baru mulai berkembang. Pada masa itu
listrik masih bersifat lokal, tidak ada transmisi jarak jauh, tidak ada
interkoneksi, dan beban utama adalah penerangan. Akibatnya adalah muncul
bermacam-macam frekuensi listrik yang beroperasi tergantung pada
perusahaan penyedia generator pada pusat pembangkit lokal.Di Amerika
Utara, Westinghouse memilih mengoperasikan generator buatannya pada 133
Hz, sementara Thompson-Houston (sebelum nanti namanya berubah menjadi
General Electric) menggunakan generator yang beroperasi menghasilkan 125
Hz. Di Britania Raya, frekuensi sistem bervariasi mulai dari 83 Hz hingga 133
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Hz. Frekuensi yang beroperasi di eropa daratan juga bervariasi mulai dari 30
Hz hingga 70 Hz. AEG dari Jerman menggunakan frekuensi 40 Hz untuk
mentransmisikan listrik sejauh 175 km ke Frankfurt, MFO dari Swiss
menggunakan frekuensi 50 Hz untuk mentransmisikan listrik ke pabriknya,
sementara Ganz dari Hungaria menggunakan 42 Hz untuk melayani
konsumen beban penerangannya.Begitu banyaknya frekuensi yang muncul
menawarkan kelebihan dan kekurangan masing-masing, disamping juga
mengakibatkan
kebingungan
tersendiri.
Beberapa
hal
yang
menjadi
pertimbangan untuk mendapatkan frekuensi yang paling tepat, sesuai dengan
teknologi dan karakteristik sistem tenaga listrik jaman tersebut, diantaranya:
1. Frekuensi yang tinggi dengan pertimbangan transformator
Semakin tinggi frekuensi operasi maka ukuran transformator akan semakin
kecil. Keuntungan menggunakan frekuensi yang lebih tinggi adalah biaya
produksi transformator akan bisa menjadi lebih murah.
2. Frekuensi yang rendah dengan pertimbangan turbin-generator
Generator-generator
pada
masa
tersebut
umumnya
diputar
dengan
menggunakan sabuk yang terhubung ke turbin, seperti pada generator
Westinghouse yang menghasilkan frekuensi 133 Hz. Perkembangan
selanjutnya adalah menghubungkan langsung turbin dengan generator pada 1
sumbu, namun dengan teknologi pada masa itu hanya bisa apabila putaran
generator-turbin cukup rendah, artinya frekuensi listrik yang dihasilkan juga
rendah.
3. Frekuensi dengan pertimbangan lampu penerangan
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Beban utama yang dilayani sistem tenaga listrik pada saat itu adalah beban
penerangan. Beban penerangan menuntut frekuensi sistem yang tidak rendah,
karena akan mengakibatkan lampu yang berkedip-kedip. Frekuensi sistem
harus tinggi supaya kedip pada lampu tidak lagi terasa oleh mata manusia.
4. Perkembangan teknologi motor listrik
Motor induksi mulai berkembang pada masa tersebut. Belum adanya
teknologi pengaturan kecepatan motor mengkibatkan motor akan berputar
proporsional dengan frekuensi sistem tenaga listrik yang ada. Produsen motor
listrik pada umumnya adalah perusahaan yang juga membuat generator
sehingga cenderung untuk memproduksi motor listrik yang sesuai dengan
spesifikasi frekuensi generator yang diproduksinya sendiri, misalnya MFO
dari Swiss dengan sistem 50 Hz. Apabila kita ingin menggunakan motor listrik
tersebut, tentu saja kita harus menyediakan sistem tenaga yang sesuai dengan
spesifikasi frekuensi motor tersebut.
Kompromi menjadi jalan tengah untuk mendapatkan frekuensi terbaik dari
sekian banyak persyaratan yang saling berlawanan tersebut. Angka kompromi
yang muncul pada masa itu adalah frekuensi pada kisaran 50 – 60 Hz. Angka
tersebut cukup rendah untuk teknologi pembangkitan, cukup tinggi untuk
mendapatkan transformator yang sesuai, dan cukup tinggi supaya kedip pada
lampu penerangan tidak terasa.
Tidak cukup jelas alasan mengapa pada akhirnya sistem tenaga listrik Eropa
berkembang dengan menggunakan 50 Hz, sedangkan sistem tenaga listrik di
Amerika Utara berkembang dengan menggunakan 60 Hz. Kembali pada
faktor produsen generator pada masa tersebut, selain itu sudah dimulainya
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
interkoneksi antar daerah yang bertetangga. Apabila suatu daerah ingin
digabungkan melalui interkoneksi, frekuensi yang dipilih harus sama dengan
frekuensi yang sudah ada sebelumnya yaitu 50 Hz atau 60 Hz.
50 Hz dan 60 Hz
Peta pemakaian jenis frekuensi di dunia (www.cites.illinois.edu)
Perdebatan lebih bagus mana 50 Hz atau 60 Hz akan selalu ada, dan tidak
akan pernah selesai. Para pengguna 60 Hz akan mengatakan bahwa sistem 50
Hz tidak seefisien 60 Hz pada penyaluran daya, transformator 50 Hz
membutuhkan belitan yang lebih besar, generator 50 Hz berputar lebih lambat
sehingga tidak seefektif generator 60 Hz. Di sisi lain, para pengguna 50 Hz
akan mengatakan bahwa rugi-rugi pada transformator 60 Hz akan lebih besar
karena ada rugi-rugi yang tergantung frekuensi operasi, frekuensi yang lebih
tinggi akan membatasi ukuran konduktor pada transmisi tegangan tinggi.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Padahal, apabila kita lihat kembali sekian banyak frekuensi yang pernah
muncul pada awal-awal perkembangan listrik, baik 50 Hz atau 60 Hz relatif
sama saja dibandingkan dengan frekuensi rendah 25 Hz ataupun frekuensi
tinggi 133 Hz yang pernah muncul dan beroperasi.
Akibat interkoneksi yang semakin meluas serta faktor industrialisasi dan
kolonialisasi juga, sekarang ini frekuensi 50 Hz digunakan oleh kebanyakan
negara di dunia, sementara 60 Hz populer di negara-negara Amerika Utara.
Jepang adalah kasus khusus karena menjadi negara yang memiliki dua sistem
frekuensi 50 Hz dan 60 Hz sekaligus.
2. Awalnya adalah :
dan kita ketahui bahwa pada materi arah medan magnet kita menemukan rumus :
Jadi ,
Total Fluks
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
wb
disebut reluktansi
Maka akan kita dapatkan :
Jadi, sekarang :
3.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
4. *Reluktansi terjadi dari seberapa sulit garis gaya magnet melewati sebuah
benda. Secara teknis, reluktansi adalah sebuah ukuran kebalikan dari benda
yang memiliki fluks magnet.
*Fluks Bocor; kebocoran fluks 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. Fluks Bocor juga bisa
dikatan saat Bagian fluks magnetik yang hanya melingkupi kumparan 1
* Ampere-Turns: When the number of loops or turns of the coil is increased
and the current remains the same, the strength of the magnetic field increases.
Each loop or turn of the coil sets up it's own magnetic field, which unites with
the fields of the other loops to produce the field around the entire coil. The
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
more loops, the more magnetic fields unite and reinforce each other and, as a
result, the total magnetic field becomes stronger. To compare the magnetic
strength of different coils, and to obtain a basis for measuring the
magnetomotive force of an electromagnet, the number of turns of wire is
multiplied by the number of amperes of current carried by the wire and the
result is called Ampere-Turns (NI). The ampere-turn is the unit for measuring
the magnetomotive force of a current-carrying coil. In a formula, the
magnetomotive force in ampere-turns can be expressed as:
F = NI
F = magnetomotive force in ampere-turns
N = number of turns
I = current in amperes
Dari pernyataan diatas dapat dikatakan bahwa amper turn digunakan untuk
membandingkan kekuatan magnetik kumparan yang berbeda, dan untuk
mendapatkan
dasar
untuk
mengukur
kekuatan
magnetomotive
dari
elektromagnet, jumlah putaran kawat dikalikan dengan jumlah ampere arus
dibawa oleh kawat dan hasilnya disebut Ampere-Turns (NI)
5. Diketahui :
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Jawaban :
DAFTAR PUSTAKA
Korps Asisten Laboratorium Fenomena Medan Elektromagnetik.2015.Modul
Praktikum Fenomena Medan Elektromagnetik.Jurusan Teknik Elektro
Universitas Sriwijaya: Inderalaya
Cahyono, Agus Tri. 2014. Buku Siswa Dasar Pengukuran Listrik. Surabaya:
Yrama Widya.
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Cahyono, Agus Tri. 2014. Buku Siswa Dasar Dan Pengukuran Listrik.
http://agustricahyono.blogspot.co.id/2014/11/buku-siswa-dasar-danpengukuran-listrik.html. (Diakses pada tanggal 14 September 2015 di
Palembang)
_____. 2015. Analisis Arus AC Pada Induktor. http://elektronika-dasar.web.id/teorielektronika/2015/analisa-arus-ac-pada-induktor.html. (Diakses pada tanggal 14
September 2015 di Palembang)
_____. 2015. Hubungan Impedansi Dengan Reaktansi. http://kusumandarutp.
blogspot.co.id/2015/07/hubungan-impedansi-dengan-reaktansi.html.(Diakses
pada tanggal 14 September 2015 di Palembang)
___. 2015. Reaktansi Induktif Pada Rangkaian. http://bagi-ilmu-elektronika.blogspot.
co.id/2015/03/reaktansi-induktif-pada-rangkaian-ac.html (Diakses pada tanggal
14 September 2015 di Palembang)
Lampiran
Gambar Lampiran
Saat f = 10 Hz , L = 4,2 H, dan V= 5 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 10 Hz , L = 4,2 H, dan V= 6 V
Saat f = 10 Hz , L = 4,2 H, dan V= 7 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 10 Hz , L = 4,2 H, dan V= 8 V
Saat f = 10 Hz , L = 4,2 H, dan V= 9 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 12 Hz , L = 4,2 H, dan V= 5 V
Saat f = 12 Hz , L = 4,2 H, dan V= 6 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 12 Hz , L = 4,2 H, dan V= 7 V
Saat f = 12 Hz , L = 4,2 H, dan V= 8 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 12 Hz , L = 4,2 H, dan V= 9 V
Saat f = 14 Hz , L = 4,2 H, dan V= 5 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 14 Hz , L = 4,2 H, dan V= 6 V
Saat f = 14 Hz , L = 4,2 H, dan V= 7 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 14 Hz , L = 4,2 H, dan V= 8 V
Saat f = 14 Hz , L = 4,2 H, dan V= 8 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 16 Hz , L = 4,2 H, dan V= 5 V
Saat f = 16 Hz , L = 4,2 H, dan V= 6 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 16 Hz , L = 4,2 H, dan V= 7 V
Saat f = 16 Hz , L = 4,2 H, dan V= 8 V
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 16 Hz , L = 4,2 H, dan V= 9 V
Gambar Grafik
Saat f = 10 Hz , L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 12 Hz , L = 4,2 H
Saat f = 14 Hz , L = 4,2 H
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
Saat f = 16 Hz , L = 4,2 H
Gambar Alat
o ELECTROMAGNETISM TRAINER 12-100
o OSILOSCOP 2 CHANNEL
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015
o FUNCTION GENERATOR 4-16 KHZ, 20 V PK-PK SINE
o MULTIMETER
AHMAD OKKY SAPUTRA
03121004071
Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC
ANDRE GANTINA SEMBIRING MELIALA
03041381320042
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