Rangkaian Seri RLC Arus Bolak-Balik

1. Tujuan

Menentukan karakteristik lampu pijar, menera skala inductor variable, dan

menentukan frekuensi resonansi dari rangkaian seri arus bolak-balik.

2. Teori Singkat

Gambar 2.1 Rangkaian seri RLC

Hambatan reaktansi induktif dan kapasitif pada umumnya terdapat dalam rangkaian

listrik bolak-balik. Jika resistor, inductor, dan kapasitor di rangkai seri dan dihubungkan

dengan sumber tegangan bolak-balik, maka bila frekuensi gelombang tidak sangat tinggi,

arus sesaat akan sama dengan harganya, dan tergantung pula pada impedansi rangkaian

seri ini dan juga frekuensi dari tegangan AC, besarnya impedansi :

z=√R2+(ωL− 1ωC )

2

Dalam percobaan ini lampu pijar berlaku sebagai resistor, yang besar hambatannya

berubah sesuai perubahan arus. Induktor dapat divariasi besarnya, sehingga untuk harga

tertentu dari induktor dapat dipenuhi.

ωL− 1ωC

=0

atau

ωL= 1ωC

ω= 1

√LC

f= 12π √LC

dimana f merupakan frekuensi resonansi dari rangkaian seri arus bolak-balik di atas. Pada

saat terjadi resonansi, maka arus maksimum dan tegangan antara inductor dan kapasitor

minimum. Ini dapat diamati dengan memasang voltmeter paralel dengan inductor dan

kapasitor, serta ampermeter seri dengan seluruh rangkaian.

3. Percobaan Pengukuran

3.1 Peralatan

a. Vari AC

b. Lampu pijar 25 W/220 V

c. Induktor variable dengan skala 1 – 9 cm

d. Kapasitor 4 µF

e. Miliampermeter AC dan Multitester.

f. Power Supply DC

3.2 Cara Kerja

3.2.a Menentukan Karakteristik lampu pijar

Gambar 3.1 Rangkaian lampu

- Susunlah rangkaian diatas.

- Pertama hubungkan dengan sumber tegangan AC, kemudian DC.

- Perhatikan batas ukur meter untuk tegangan AC dan DC.

- Amati dan catat pengukuran Voltmeter dan Ampermeter.

VAC (volt) AAC (amper) ADC (amper)

5

10

15

…

100

3.2.b Menera skala inductor variable

Gambar 3.2 Rangkaian seri RL

- Susunlah rangkaian diatas.

- Atur tegangan variabel untuk mendapatkan tegangan 100 V

- Atur skala inductor variabel, catat pengukuran Voltmeter dan Ampermeter

dalam table berikut :

Skala Induktor (cm) Arus (A) V lampu (volt) VL (volt)

1

1.5

2

2,5

…

8

8,5

9

a. Lukislah grafik hubungan antara besarnya induktansi dengan skala pada

induktansi variabel, dengan mengambil skala pada induktans sebagai

absis dan besarnya induktans sebagai ordinat.

b. Bagaimanakah bentuk dari grafik itu ? Beri analisanya !

3.2.c Menentukan frekuensi dari rangkaian seri Arus AC

Gambar 3.3 Rangkaian seri RLC

- Susunlah rangkaian di atas.

- Atur sumber tegangan AC pada 100 volt.

- Atur skala inductor variabel, catat pembacaan voltmeter dan ampermeter

sepanjang inductor dan kapasitor.

Skala (cm) Arus (A) VL-C (V)

1

1,25

1,5

…

9

4. Pertanyaan laporan

a. Lukislah grafik antara induktans dan beda tegangan antara induktans dan

kapasitor dengan mengambil induktans sebagai absis dan tegangan sebagai

ordinat.

b. Hitunglah frekuensi resonansi dari grafik ini.

c. Selidikilah apakah pembacaan ampermeter maximum dan voltmeter minimum

terjadi pada saat yang sama ?