Pengukuran Kapasitans dengan Metode Jembatan
Download as DOC, PDF0 likes2,098 views
Eksperimen mengukur kapasitansi kapasitor menggunakan jembatan Wheatstone. Kapasitor uji dan pembanding dirangkai pada jembatan serta dihubungkan dengan sumber tegangan AC. Nilai resistansi diatur hingga tegangan titik tengah nol untuk mencari nilai kapasitansi. Hasilnya adalah kapasitansi kapasitor uji 1 sebesar 0,175.10-7 farad dan kapasitor uji 2 sebesar 0,167.10-7 far
![Abstrak-Rangkaian listrik terdiri atas rangkaian
jembatan wheatstone salah satunya. Rangkaian ini
digunakan untuk mencari nilai suatu beban listrik yang
belum diketahui dengan membandingkannya dengan beban
yang telah diketahui nialinya.tujuan dari percobaan ini
yakni menera kapasitans dari berbagai kapasitor pada
jembatan wheatstone dengan kapasitor pembanding.
Percobaan ini dilakukan dengan cara 2 kapasitor dan 2
resistor dirangkai jembatan wheatstone, lalu dihubungkan
dengan sumber tegangan AC, dalam hal ini yang dicari
yakni nilai kapasitans dari dari 2 varian kapasitor dan
diperoleh dari pembandingan dengan kapasitor
pembanding yang telah diketahui, setelah itu atur resistor
variable sehingga nilai tegangan dititik ab menjadi nol, lalu
catat resistansi, dengan rumusan jembatan wheatstone
maka bisa dicari nilai kapasitans.hasil dari percobaan ini
yakni kapasitans variasi 1 (C1 a) = 0,175.10-7
farad. Dan
variasi 2 (C1 b) = 0,167. 10-7
farad
Kata kunci – jembatan wheatstone, kapasitor
pembanding, resistor, kapasitans
I. PENDAHULUAN
angkaian listrik memiliki berbagai macam bentuk
sesuai dengan kegunaan masing –masing salah
satunya adalah berbentuk model jembatan wheatstone.
Dalam kehidupan sehari-hari jembatan wheatstone
digunakan untuk mencari nilai suatu hambatan , atau
kapasitor yang belum diketahui nilainya dengan
penggunaan hambatan pembanding atau kapasitor
pembanding untuk mencari nilai tersebut[1].
R
Misal untuk mencari nilai hambatan dari rangkain
seperti berikut ini
Gambar 1. Jembatan Wheatstone [2].
Dari gambar tersebut dapat digunakan untuk
mencari nilai hambatan misal di X, dengan syarat Vb =
Vc sehingga tak ada beda potensial. Sehingga
N
PM
X
R
RR
R = (1)
Apabila digunakan kapasitor pada titik P dan N
misalnya maka persamaan nya sama seperti persamaan
(1) namun diganti dengan nilai kapasitan dan dengan
syarat dihu
bungkan dengan Arus AC sehingga kapasitor bisa
menghantarkan arus sehingga dapat diukur komponen
kapasitor yang lain pada jembatan wheatstone tersebut[3].
Tujuan dari percobaan ini yakni menera kapasitans
dari berbagai kapasitor pada jembatan wheatstone dengan
kapasitor pembanding .
II. METODE
Langkah awal dalam percobaan ini yakni disiapkan
peralatan dan bahan di antaranya resistor variable 10 k
dan 50 k (R1, R2), kapasitor pembanding C2 (563J),
kapasitor yang akan ditera C1 ( 2 varian , C1a, C1b),
multitester, Transformator 500 mA. Setelah itu
komponen di rangkai menjadi rangkaian seperti berikut.
Gambar 2. Rangkaian Alat
Lalu dihubungkan primer transformator 500 mA
dengan jalan-jala (PLN) dan sekunder 12 V dengan
rangkaian. Lalu di letakkan multitester pada titik A dan B,
lalu di atur resistor variable R2 dengan variasi
(600,800,900 ohm). Lalu di atur resistor variabel (R1)
hingga penunjukkan voltmeter mendekati 0 volt, lalu
dikur R1 dengan multitester untuk dicatat nilai
hambatannya. Lalu diulangi langkah diatas untuk
kapasitor C1 b, lakukan 3 kali pengukuran hambatan di
R1 untuk setiap variasi R2. Pada setiap pengambilan data
variasi upayakan dikembalian posisi sebelum nol jarum
tegangan pada multitester, lalu di nolkan lagi untuk dicari
nilai pengulangan.
Setelah diketahui nilai R1 maka bisa di cari nilai
C1 dengan rumusan
Pengukuran Kapasitans dengan Metode Jembatan (E5)
Aris Widodo, Su’udi, lyla yuwana
Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111](https://image.slidesharecdn.com/e5-130524124453-phpapp02/85/Pengukuran-Kapasitans-dengan-Metode-Jembatan-1-320.jpg)
![menghambat maka banyak diperlukan kemampuan daya
tampung untuk menampung muatan yang dihambat,
karena besar hambatan sebanding dengan besar arus
sehingga ketika muatan dengan skala besar menuju
kapitor namun kemampuan itu tidak terpenuhi sehingga
yang di tampung sedikit , analoginya yakni misal kita
menampung air dengan timba namun air itu mengalir
dengan sangat deras maka akan ada yang bocor keluar,
namun ketika arus air keci maka yang diperoleh di timba
akan maximum karena tidak ada yang muncrat , hal itu
berlaku juga ketika arusnya kecil maka yang ditampung
oleh kapasitor banyak sehingga nilai kapasitansnya besar,
sehingga harga kapasitans pada rangkain ini merupakan
fungsi kemampuan menampung bukan merupakan harga
maximum menanmpung ( kapsitans) seperti yang ditera
pada tiap kode kapasitor.
IV. KESIMPULAN
Kesimpulan dari percobaan pengukuran kapasitans
dengan metode jembatan yakni nilai kapasitans variasi 1
(C1 a) = 0,175.10-7
farad. Dan variasi 2 (C1 b) = 0,167.
10-7
farad
V. DAFTAR PUSTAKA
[1] R.C. Robertson,Fundamental Electrical and Electronic Principles
3rd Edition.USA:Elsevier Ltd,2008.
[2] Sears,University of Physics with Modern Physics 12th
Edition.New york:Adison wesley,2007.
[3] R.A. Serway,Physics for scientist and Engineers 6th
Edition.california:Thomson Brooks/cole, 2004.](https://image.slidesharecdn.com/e5-130524124453-phpapp02/85/Pengukuran-Kapasitans-dengan-Metode-Jembatan-3-320.jpg)
More Related Content
What's hot (20)
Similar to Pengukuran Kapasitans dengan Metode Jembatan (20)
More from Aris Widodo (15)
Recently uploaded (20)
Pengukuran Kapasitans dengan Metode Jembatan
- 1. Abstrak-Rangkaian listrik terdiri atas rangkaian jembatan wheatstone salah satunya. Rangkaian ini digunakan untuk mencari nilai suatu beban listrik yang belum diketahui dengan membandingkannya dengan beban yang telah diketahui nialinya.tujuan dari percobaan ini yakni menera kapasitans dari berbagai kapasitor pada jembatan wheatstone dengan kapasitor pembanding. Percobaan ini dilakukan dengan cara 2 kapasitor dan 2 resistor dirangkai jembatan wheatstone, lalu dihubungkan dengan sumber tegangan AC, dalam hal ini yang dicari yakni nilai kapasitans dari dari 2 varian kapasitor dan diperoleh dari pembandingan dengan kapasitor pembanding yang telah diketahui, setelah itu atur resistor variable sehingga nilai tegangan dititik ab menjadi nol, lalu catat resistansi, dengan rumusan jembatan wheatstone maka bisa dicari nilai kapasitans.hasil dari percobaan ini yakni kapasitans variasi 1 (C1 a) = 0,175.10-7 farad. Dan variasi 2 (C1 b) = 0,167. 10-7 farad Kata kunci – jembatan wheatstone, kapasitor pembanding, resistor, kapasitans I. PENDAHULUAN angkaian listrik memiliki berbagai macam bentuk sesuai dengan kegunaan masing –masing salah satunya adalah berbentuk model jembatan wheatstone. Dalam kehidupan sehari-hari jembatan wheatstone digunakan untuk mencari nilai suatu hambatan , atau kapasitor yang belum diketahui nilainya dengan penggunaan hambatan pembanding atau kapasitor pembanding untuk mencari nilai tersebut[1]. R Misal untuk mencari nilai hambatan dari rangkain seperti berikut ini Gambar 1. Jembatan Wheatstone [2]. Dari gambar tersebut dapat digunakan untuk mencari nilai hambatan misal di X, dengan syarat Vb = Vc sehingga tak ada beda potensial. Sehingga N PM X R RR R = (1) Apabila digunakan kapasitor pada titik P dan N misalnya maka persamaan nya sama seperti persamaan (1) namun diganti dengan nilai kapasitan dan dengan syarat dihu bungkan dengan Arus AC sehingga kapasitor bisa menghantarkan arus sehingga dapat diukur komponen kapasitor yang lain pada jembatan wheatstone tersebut[3]. Tujuan dari percobaan ini yakni menera kapasitans dari berbagai kapasitor pada jembatan wheatstone dengan kapasitor pembanding . II. METODE Langkah awal dalam percobaan ini yakni disiapkan peralatan dan bahan di antaranya resistor variable 10 k dan 50 k (R1, R2), kapasitor pembanding C2 (563J), kapasitor yang akan ditera C1 ( 2 varian , C1a, C1b), multitester, Transformator 500 mA. Setelah itu komponen di rangkai menjadi rangkaian seperti berikut. Gambar 2. Rangkaian Alat Lalu dihubungkan primer transformator 500 mA dengan jalan-jala (PLN) dan sekunder 12 V dengan rangkaian. Lalu di letakkan multitester pada titik A dan B, lalu di atur resistor variable R2 dengan variasi (600,800,900 ohm). Lalu di atur resistor variabel (R1) hingga penunjukkan voltmeter mendekati 0 volt, lalu dikur R1 dengan multitester untuk dicatat nilai hambatannya. Lalu diulangi langkah diatas untuk kapasitor C1 b, lakukan 3 kali pengukuran hambatan di R1 untuk setiap variasi R2. Pada setiap pengambilan data variasi upayakan dikembalian posisi sebelum nol jarum tegangan pada multitester, lalu di nolkan lagi untuk dicari nilai pengulangan. Setelah diketahui nilai R1 maka bisa di cari nilai C1 dengan rumusan Pengukuran Kapasitans dengan Metode Jembatan (E5) Aris Widodo, Su’udi, lyla yuwana Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
- 2. 1 2 21 R R CC = (2) III. HASIL DAN PEMBAHASAN Dari percobaan ini didapat data R1 untuk variasi C1a dan C1b yakni sebagai berikut. Tabel 1. Data R1 ketika C1a perulangan R1 R2 C2 1 3810 607 0,000000056 2 3380 607 0,000000056 3 3780 607 0,000000056 1 4700 807 0,000000056 2 5400 807 0,000000056 3 5000 807 0,000000056 1 1600 990 0,000000056 2 1610 990 0,000000056 3 1670 990 0,000000056 Tabel 2. Data R1 ketika C1b perulanga n R1 R2 C2 1 4000 607 0,000000056 2 4690 607 0,000000056 3 4010 607 0,000000056 1 4600 807 0,000000056 2 5200 807 0,000000056 3 5700 807 0,000000056 1 1760 990 0,000000056 2 1750 990 0,000000056 3 1530 990 0,000000056 Sehingga untuk mencari nilai kapasitans di C1 disetiap variasi digunakan persamaan (2) dan didapat data sebagai berikut. Tabel 3. Nilai C1a Peng. R1 R2 C2 C1 1 3810 607 0,000000056 0,0000000089 2 3380 607 0,000000056 0,0000000101 3 3780 607 0,000000056 0,0000000090 1 4700 807 0,000000056 0,0000000096 2 5400 807 0,000000056 0,0000000084 3 5000 807 0,000000056 0,0000000090 1 1600 990 0,000000056 0,0000000347 2 1610 990 0,000000056 0,0000000344 3 1670 990 0,000000056 0,0000000332 Tabel 4. Nilai C1b Peng R1 R2 C2 C1 1 4000 607 0,000000056 0,0000000085 2 4690 607 0,000000056 0,0000000072 3 4010 607 0,000000056 0,0000000085 1 4600 807 0,000000056 0,0000000098 2 5200 807 0,000000056 0,0000000087 3 5700 807 0,000000056 0,0000000079 1 1760 990 0,000000056 0,0000000315 2 1750 990 0,000000056 0,0000000317 3 1530 990 0,000000056 0,0000000362 Sehingga rata-rata nilai C1 setiap variasi hambatan didapatkan. Tabel 5. Nilai rata-rata C1a R1 R2 C2 C1 3656,67 607 0,000000056 0,0000000093 5033,33 807 0,000000056 0,0000000090 1626,67 990 0,000000056 0,0000000341 Tabel 6. Nilai rata-rata C1b R1 R2 C2 C1 4233,3 607,0 0,000000056 0,000000008 5166,7 807,0 0,000000056 0,000000009 1680,0 990,0 0,000000056 0,000000033 Sehingga nilai kapasitans C1 untuk setiap variasi C1 didapatkan setelah rata-rata yakni sebagai berikut. C1a = 0,175.10-7 farad. C1 b = 0,167. 10-7 farad. dari hasil data dan perhitungan di atsa dapat diketahui bahwa data C1 pada tabel (3) dan (4), menunjukkan bahwa nilai dari kapsitans C1 bergantung pada nilai kedua resitor yakni resitor 1 dan resitor 2, apabila R1 kecil maka nilai kapasitans semakin besar dan sebaliknya jila R1 besar maka nilai kapsitans kecil dan hal ini terjadi pula pada tabel (5) dan tabel (6) menunjukkan hal demikian , hal ini dikarenakan sifat dari kapasitor itu sendiri pada tegangan AC yakni melewatkan arus sehingga nilai kapsitans bergantung pada nilai reaktansi kapasitif pada rangkaian tersebut , semakin besar nilai reaktasni kapasitansi kapasitifnya maka nilai kapasitans semakin kecil dan sebaliknya jika nilai reaktansi kapasitif nya semakiin kecil maka nilai kapsitansnya semakin besar hal ini dikarenakan pada tegangan AC , reaktansi kapasitif berbadning terbalik dengan nilai kapasitansnya, dan jika di analisa secara fisis bahwa ketika hambatannya besar semakin kapasitor
- 3. menghambat maka banyak diperlukan kemampuan daya tampung untuk menampung muatan yang dihambat, karena besar hambatan sebanding dengan besar arus sehingga ketika muatan dengan skala besar menuju kapitor namun kemampuan itu tidak terpenuhi sehingga yang di tampung sedikit , analoginya yakni misal kita menampung air dengan timba namun air itu mengalir dengan sangat deras maka akan ada yang bocor keluar, namun ketika arus air keci maka yang diperoleh di timba akan maximum karena tidak ada yang muncrat , hal itu berlaku juga ketika arusnya kecil maka yang ditampung oleh kapasitor banyak sehingga nilai kapasitansnya besar, sehingga harga kapasitans pada rangkain ini merupakan fungsi kemampuan menampung bukan merupakan harga maximum menanmpung ( kapsitans) seperti yang ditera pada tiap kode kapasitor. IV. KESIMPULAN Kesimpulan dari percobaan pengukuran kapasitans dengan metode jembatan yakni nilai kapasitans variasi 1 (C1 a) = 0,175.10-7 farad. Dan variasi 2 (C1 b) = 0,167. 10-7 farad V. DAFTAR PUSTAKA [1] R.C. Robertson,Fundamental Electrical and Electronic Principles 3rd Edition.USA:Elsevier Ltd,2008. [2] Sears,University of Physics with Modern Physics 12th Edition.New york:Adison wesley,2007. [3] R.A. Serway,Physics for scientist and Engineers 6th Edition.california:Thomson Brooks/cole, 2004.