RANGKAIAN RC (Modul Praktikum Fisika Dasar II)

TUJUAN

1.   Mengetahui bentuk dan jenis kapasitor.

2.   Memahami roses pengisian dan pengosongan kapasitor.

II.        DASAR TEORI

Rangkaian RC

Rangkaian RC adalah rangkaian yang terdiri atas hambatan,R dan kapasitor, C yang dihubungkan dengan sumber tegangan DC. Ada dua proses dalam rangkaian RC yaitu:

Pengisian Muatan (Charge)

Pada proses pengisian diasumsikan bahwa kapasitor mula-mula tidak bermuatan. Saat saklar ditutup pada t = 0 dan muatan mengalir melalui resistor dan mengisi kapasitor. Berdasarkan hukukm Kirchhoff , maka diperoleh muatan sebagai fungsi waktu sebagai

Dengan 

yang merupakan konstanta waktu, maka diperoleh juga arus dan potensial pada kapasitor sebagai potensial fungsi waktu

Plot grafik arus dan tegangan pada kapasitor sebagai fungsi waktu ketika proses pengisian muatan adalah sebagai berikut

Pelepasan Muatan (Discharge)

Pada proses pelepasan muatan, potensial mula-mula kapasitor adalah 

sedangkan potensial pada resistor sama dengan nol. Setelah t = 0, mulai tejadi pelepasan muatan dari kapasitor

Baca Juga :

              => Operational Amplifier Inverting dan Non Inverting

              => Modul Praktikum Fisika Dasar II Hambatan Jenis

              => Modul Praktikum Fisika Dasar II Jembatan Weatstone

Berdasarkan hukukm Kirchhoff berlaku muatan sebagai fungsi waktu ditulis sebagai

Potensial dan arus pada kapasitor sebagai fungsi waktu dapat ditulis menjadi

Terlihat dari plot grafik terjadinya proses pelepasan muatan sebagai berikut

III.       METODE PERCOBAAN

Alat dan Bahan

1.   Kapasitor

2.   Resistor

3.   Projectboard

4.   Catu Daya

5.   Multimeter

Prosedur Percobaan

Percobaan 1. Pengisian Muatan Listrik pada Kapasitor

1.         Susunlah rangkaian seperti gambar di bawah ini

2.    Tentukan besar R dan C

3.   Pasangkan Voltmeter pada C1.

4.   Tutup saklar S1 dan catat besar tegangan pada Voltmeter setiap 5 detik sampai besar tegangan yang terukur konstan.

5.   Hitung nilai waktu yang diperlukan untuk mencapai tegangan pada kapasitor maksimum.

6.   Tuliskan data diatas pada tabel data hasil percobaan.

Percobaan 2. Pengosongan Muatan Listrik pada Kapasitor

1.   Susunlah rangkaian seperti gambar di atas dengan nilai komponen yang sama.

2.   Pasangkan Voltmeter pada C1.

3.  Tutup saklar S1 dan tunggu hingga tegangan pada kapasitor yang terukur pada Voltmeter maksimum.

4.   Setelah VC maksimum buka saklar S1 kemudian catat besar VC yang terukur pada Voltmeter setiap 5 detik hingga VC adalah 0 (nol).

5.   Hitung nilai waktu yang diperlukan untuk mencapai tegangan pada kapasitor maksimum.

6.   Tuliskan data diatas pada tabel 2 seperti di bawah ini.

IV.       TUGAS PENDAHULUAN

1. Buktikan persamaan (4.1-4.6)!
2. Apa yang dimaksud dengan kapasitor? Bagaimana membuat kapasitor?
3. Faktor apa sajakah yang mempengaruhi besar kapasitansi kapasitor? Jelaskan!
4. Apakah besar tegangan dan arus yang diberikan berpengaruh pada kapasitansi kapasitor?
5. Apa saja aplikasi kapasitor dalam teknologi sekarang? Jelaskan!

V.        TUGAS AKHIR

1. Buatlah grafik tegangan kapasitor terhadap waktu untuk proses pengisian muatan kapasitor dan pengosongan muatan kapasitor! Gunakan pendekatan regresi garis eksponensial.
2. Bandingkan hasil yang anda peroleh dari dua percobaan diatas dan bandingkan pula dengan teori!
3. Tentukan besar konstanta waktu dari hasil percobaan dan teori!
4. Faktor-Faktor apa saja yang mempengaruhi ketelitian percobaan anda.

VI.       DAFTAR PUSTAKA

1.   Serway, R. “Physics for scientist & Engineers With Modern Physics” , James Madison University Harrison burg, Virginia, 1989.

2.   Resnick & Haliday, “ Fisika Jilid 11 ”  Bab 20 Erlangga (Terjemahan).

3.   Tipler, P. ”Fisika Untuk Sains dan Teknik Jilid 11” Erlangga (Terjemahan).

VII.     LAMPIRAN

Percobaan 1. pengisian muatan pada kapasitor

Waktu (t)	Potensial kapasitor (Vc)

Grafik Potensial kapasitor terhadap waktu

Percobaan 2. pengosongan muatan pada kapasitor

Waktu (t)	Potensial kapasitor (Vc)

Grafik Potensial kapasitor terhadap waktu

BACA JUGA :

= Cara Berbisnis Dropship, Jasa dan Menjadi Seorang Affiliate Tanpa Modal =

= Cara Advanced FB ADS dan IG ADS =

= Teknik List Building dan Email Marketing =


= Membuat Video Profesional dengan Power Point =