Laporan Praktikum R-Lab Fisika Dasar
LR-01[Laporan PraktikumR-Lab Fisika Dasar]
PengisiandanPelepasanMuatan di KapasitorTujuan MelihatkarakteristiktegangankapasitorpadasaatpengisiandanpelepasanmuatanPeralatan Kapasitor Resistor
Amperemeter
Voltmeter
Variable power supply
Camcorder
Unit PC beserta DAQ danperangkatpengendaliotomatis
PrinsipDasarPadarangkaianarussearahsepertipada Gbr.1, kapasitor akan menjadihambatantakhingga. Hanyasaatrangkaiandibuka dan ditutp, arus akan mengalir. Saatrangkaiantertutup, arus akan mengakibatkankapasitordimuatihinggasamadengantegangan yang diberikansebesar V0. Sebaliknya, kapasitor akan melepaskanmuatanmelaluiresistorsaatrangkaiandibuka. Karakteristikteganganpadakapasitordapatditerangkandenganfungsieksponensial.
Gbr.1. Rangkaiankapaitor dan resisitorarussearah
Besartegangansaatrangkaianterbukaadalah
(1)
Dengan(adalahkonstantawaktu [s]. Konstantawaktuatauwaktuparuhadalahwaktu yang dibutuhkanhinggateganganjatuhmenjadi yang ditentukan dari besar hambatan dan kapasitans
(2)
Hal yang sama, besartegangansaatrangkaiantertutupadalah
(3)
Penurunan tegangan akan melambat sebanding dengan waktu. Tegangan kapasitor Vc(t) turun secara asimtotik menjadi nol. Kurva karakteristik ini dapat dilihat pada Gbr. 2
Konstanta waktu dapat dihitung berdasarkan kurva pengisian kapasitor. Tarik garis tangensial dari kurva pengisian pada titik t = 0 s dan tarik garis asimtot dari kurva pengisian. Buat garis yang tegak lurus dari titik perpotongan antara tangensial dengan garis asimtot ke sumbu x . Titik yang diperoleh pada sumbu adalah konstanta waktu.
Gbr. 1Kurvapengisian dan pengosongan dari kapasitorsertapenentuankonstantawaktu
Padapercobaan di R-Lab akan digunakan 4 buah model rangkaian ,yaitu Model 1 , 2 , 3 dan 4. Untuk Model 1 dan 3 mengunakankapasitordengankapasitas yang sama, Untuk Model 2 dan 4 menggunakankapasitordengankapasitas yang sama.ProsedurEksperimen1. Mengaktifkan Web cam ! (klik icon video padahalaman web r-Lab) !
2. Memperhatikantampilan video dariperalatan yang digunakan!
3. Mengatur model rangkaian yang akandigunakan ,yaitu model 1!.
4. Menghidupkan Power Supply.yangdigunakan5. Mengukurbedapotensial di kaki-kaki kapasitordanaruspengisian / pelepasankapasitor6. Mengulangilangkah 4 dan 6 untuk model rangkaian 2 , 3 dan 4Data HasilPercobaan
WaktuICVC
13.981.02
23.191.81
32.562.44
42.052.95
51.643.36
61.323.68
71.063.94
80.854.15
90.674.33
100.544.46
110.434.57
120.334.67
130.264.74
140.204.80
150.154.85
163.883.88
173.113.11
182.502.50
192.022.02
201.631.63
211.321.32
221.071.07
230.870.87
240.700.70
250.570.57
260.460.46
270.380.38
280.310.31
290.250.25
300.210.21
111.181.42
28.052.42
35.823.14
44.203.66
53.024.03
62.174.31
71.544.51
81.084.65
90.754.76
100.504.84
110.314.90
120.184.94
130.084.98
140.005.00
150.005.00
1611.293.61
178.192.62
185.971.91
194.371.40
203.211.03
212.350.75
221.740.56
231.280.41
240.950.30
250.700.22
260.530.17
270.400.13
280.290.09
290.210.07
300.170.05
12.792.21
21.673.33
31.004.00
40.604.40
50.354.65
60.204.80
70.104.90
80.044.96
90.005.00
100.005.00
110.005.00
120.005.00
130.005.00
140.005.00
150.005.00
162.942.94
171.781.78
181.091.09
190.680.68
200.430.43
210.270.27
220.180.18
230.110.11
240.070.07
250.050.05
260.030.03
270.020.02
280.010.01
290.010.01
300.000.00
16.862.81
23.243.96
31.514.52
40.674.78
50.244.92
60.034.99
70.005.00
80.005.00
90.005.00
100.005.00
110.005.00
120.005.00
130.005.00
140.005.00
150.005.00
167.192.30
173.501.12
181.760.56
190.920.29
200.490.16
210.260.08
220.150.05
230.090.03
240.050.01
250.030.01
260.020.00
270.020.00
280.000.00
290.000.00
300.000.00
GrafikTegangan V vs t SaatPengisianKapasitor1. Model 1
2. Model 2
3. Model 3
4. Model 4
GrafikTegangan V vs t SaatPengosongankapasitor
1. Model 1
2. Model 2
3. Model 3
4. Model 4
Analisis Data
PadaPercobaan kali inisayamemilikibeberapakendala.Kendala yang pertamaadalahmasalah yang timbulsaatmengerjakanpercobaanpraktikum di situs R-lab ini.Saatsayamencobamengklik webcam ternyatawebcamnyatidakmunculdanselalumunculplease try again secaraberulang-ulang.Hal inimenjadimasalah yang besarkarenasayatidakbisamelihatrangkaianpadasetiap model.Alhasilsaya pun tidakmengetahuinilaidari R dan C padasetiap model, sehinggasayatidakbisamembandingkankoefisienwaktu yang didapatkandarigrafikdengankoefisien yang didapatkandarinilaikomponen R dan C. Inimerupakankendala yang sangatbesar.
Karenasayatidakbisamengetahuinilai R dan C, makanilaikoefisienwaktuhanyabisa di dapatkanmelaluipersamaangrafik.Fungsi yang ditunjukkanbisajugadisajikandenganpenggunaanmetode least square, namunpada office initelahdisediakan menu untuklangsungmenjadikansuatufungsipersamaandarisebuahgrafik.
Padasetiap model rangkaiankitamendapatinilaikoefisienwaktu yang berbeda-bedaantarapadasaatpengisiankapasitordenganpelepasanmuatankapasitor. Hal inimungkinterjadikarenapadasaatpengisiankapasitor V padakapasitorakandibuatsamabesardengan V sumbersehinggahalinitidakterlalumemakanwaktubanyakdankonstantawaktunyaakanlebihbesardibandingkandenganpadasaatpelepasanmuatankapasitor.Padasaatpelepasanmuatankapasitorpenurunan V kapasitor relative melambatsehinggakonstantawaktu yang didapatkanbernilailebihkecildibandingdenganpengisiankapasitor.
Aruslistrikpadasaatpengisiankapasitorjugakitadapatkandanbisadilihatmengalamipenurunan.Arusiniakannaiklagiketikaterjadipelepasanmuatankapasitor, namunselamapelepasanmuatankapasitorberlangsungaruslistrik pun akanturunkembalisecaraperlahan.
Kesimpulan
Kita dapatkangrafikpengisiankapasitordenganpelepasanmuatankapasitorberbeda.Kita bisalihatperbedaannyapadakoefisienwaktupadasetiapgrafik.Koefisienwaktupadasaatpengisiankapasitorcenderunglebihbesardibandingkandenganpadasaatpelepasanmuatankapasitor.Aruslistrikpadasaatpengisiankapasitorakanturunhinggaawaldaripelepasanmuatankapasitor. Padaawaldaripelepasanmuatankapasitorarusakannaikkembalidanpadasaatberlangsungnyapelepasanmuatankapasitortersebutarusakanturunkembali.Referensi Giancoli, D.C.; Physics for Scientists &Engeeners, Third Edition, Prentice Hall, NJ, 2000.
Halliday, Resnick, Walker; Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended Edition, John Wiley & Sons, Inc., NJ, 2005.
Tipler, P.A.,1998, FisikauntukSainsdanTeknik-Jilid II (terjemahan), Jakarta : PenebitErlangga
Unit PelaksanaanPendidikanIlmuPengetahuanDasar
(UPP-IPD)
Universitas Indonesia
Depok
Nama: AldiansahPrayogi
NPM: 0906557511
Fakultas: Teknik
Departemen: TeknikElektro
KodePraktikum: LR-01
TanggalPraktikum: 13 Oktober 2010
Laporan Praktikum R-Lab Fisika Dasar
Charge Discharge
LR-01
V(t)
Vc
_1071359498.xlsChart1
2.81
3.96
4.52
4.78
4.92
4.99
5
5
5
5
5
5
5
5
5
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
VC
t
VC
Sheet1
tVC
12.81
23.96
34.52
44.78
54.92
64.99
75
85
95
105
115
125
135
145
155
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
To resize chart data range, drag lower right corner of range.
_1071359504.xlsChart1
1.42
2.42
3.14
3.66
4.03
4.31
4.51
4.65
4.76
4.84
4.9
4.94
4.98
5
5
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
VC
t
VC
VC
Sheet1
tVC
11.42
22.42
33.14
43.66
54.03
64.31
74.51
84.65
94.76
104.84
114.9
124.94
134.98
145
155
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
To resize chart data range, drag lower right corner of range.
_1071359506.xlsChart1
1.02
1.81
2.44
2.95
3.36
3.68
3.94
4.15
4.33
4.46
4.57
4.67
4.74
4.8
4.85
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
VC
t
VC
Sheet1
tVC
11.02
21.81
32.44
42.95
53.36
63.68
73.94
84.15
94.33
104.46
114.57
124.67
134.74
144.8
154.85
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
To resize chart data range, drag lower right corner of range.
_1071359502.xlsChart1
2.21
3.33
4
4.4
4.65
4.8
4.9
4.96
5
5
5
5
5
5
5
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
VC
t
VC
Sheet1
tVC
12.21
23.33
34
44.4
54.65
64.8
74.9
84.96
95
105
115
125
135
145
155
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
To resize chart data range, drag lower right corner of range.
_1071359493.xlsChart1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3.61
2.62
1.91
1.4
1.03
0.75
0.56
0.41
0.3
0.22
0.17
0.13
0.09
0.07
0.05
VC
t
VC
VC
Sheet1
tVC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
163.61
172.62
181.91
191.4
201.03
210.75
220.56
230.41
240.3
250.22
260.17
270.13
280.09
290.07
300.05
To resize chart data range, drag lower right corner of range.
_1071359496.xlsChart1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3.88
3.11
2.5
2.02
1.63
1.32
1.07
0.87
0.7
0.57
0.46
0.38
0.31
0.25
0.21
VC
t
VC
Sheet1
tVC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
163.88
173.11
182.5
192.02
201.63
211.32
221.07
230.87
240.7
250.57
260.46
270.38
280.31
290.25
300.21
To resize chart data range, drag lower right corner of range.
_1071359491.xlsChart1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2.94
1.78
1.09
0.68
0.43
0.27
0.18
0.11
0.07
0.05
0.03
0.02
0.01
0.01
0
VC
t
VC
Sheet1
tVC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
162.94
171.78
181.09
190.68
200.43
210.27
220.18
230.11
240.07
250.05
260.03
270.02
280.01
290.01
300
To resize chart data range, drag lower right corner of range.
_1071359489.xlsChart1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2.3
1.12
0.56
0.29
0.16
0.08
0.05
0.03
0.01
0.01
0
0
0
0
0
VC
t
VC
Sheet1
tVC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
162.3
171.12
180.56
190.29
200.16
210.08
220.05
230.03
240.01
250.01
260.00
270.00
280.00
290.00
300.00
To resize chart data range, drag lower right corner of range.
Top Related