Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

Robby Hifzuhuma H.A03041381320030

LABORATORIUM FENOMENA MEDAN ELEKTROMAGNETIKJURUSAN 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 Saputra03121004071 Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC




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|=V rms

I rms

Impedansi seperti yang kita ketahui terdiri dari nilai resistor, inductor dan

kapasitor, sering kali kita kenal dengan R, XL dan XC .Dalam praktikum ini lebih

kita tekankan pada nilai XL 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.





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 900 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

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

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 :


http://id.wikipedia.org/wiki/Periode

http://id.wikipedia.org/wiki/Detik

http://id.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Rudolf_Hertz

http://id.wikipedia.org/wiki/Fisika

http://id.wikipedia.org/wiki/Hertz

http://id.wikipedia.org/wiki/Waktu

http://id.wikipedia.org/wiki/Ukuran




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

daribesarnya 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

nilai induktor, maka semakin besar nilai reaktansi induktif XL pada induktor

sebaliknya semakin kecil frekuensiarus bolak-balik dan semakin kecil nilai dari

induktansinya, maka semakin kecil nilai reaktansi induktif XLpada induktor

tersebut.Hubungan ini dapat ditulis seperti persamaan berikut :





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.

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





Induktor

Pembuatan pertama Michael Faraday (1831)

Sebuah induktor atau reaktor adalah sebuah komponen elektronika pasif

(kebanyakan berbentuk torus) yang dapat menyimpan energi pada medan magnet

yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya. Kemampuan induktor untuk

menyimpan energi magnet ditentukan oleh induktansinya, dalam satuan Henry.

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.

Sebuah induktor ideal memiliki induktansi, tetapi tanpa resistansi atau kapasitansi,

dan tidak memboroskan daya.Sebuah induktor pada kenyataanya merupakan

gabungan dari induktansi, beberapa resistansi karena resistivitas kawat, dan beberapa

kapasitansi.Pada suatu frekuensi, induktor dapat menjadi sirkuit resonansi karena

kapasitas parasitnya.Selain memboroskan daya pada resistansi kawat, induktor berinti

magnet juga memboroskan daya di dalam inti karena efek histeresis, dan pada arus

tinggi mungkin mengalami nonlinearitas karena penjenuhan.

Dikuti dari: http://id.wikipedia.org/wiki/Induktor

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. Satuan





iduktansinya adalah Henry (H=Henry, mH=mili Henry, uH=mikro Henry, nH=nano

Henry) dengan notasi penulisan huruf "L".

Sebuah induktor pada kenyataanya merupakan gabungan dari induktansi,

beberapa resistansi karena resistivitas kawat, dan beberapa kapasitansi. (Sumber foto

Wikipedia). Induktor akan berfungsi sebagai tahanan jika dialiri arus listrik bolak-

balik (AC).

Kegunaan Induktor

1. Pemroses sinyal pada rangkaian analog

2. Mengholangkan noise (dengung)

3. Mencegah interferensi frekwensi radio

4. Komponen utama pembuatan Transformator

5. Sebagai filter pada rangkaian power supply

Banyak perangkat dan komponen elektronika yang dibangun mengunakan kumparan

seperti speaker, relay, buzzer, trafo, dan kpmponen lain yang berhubungan dengan

frekwensi dan medan magnet.

Fungsi Induktor

1. Tempat terjadinya gaya magnet

2. Pelipat tegangan

3.Pembangkitgetaran

Berdasarkan kegunaannya Induktor bekerja pada:

1. Frekuensi tinggi pada spul antena dan osilator

2. Frekuensi menengah pada spul MF

3. Frekuensi rendah pada trafo input, trafo output, spul speaker, trafo tenaga, spul

relay dan spul penyaring

dikutip dari:http://www.linksukses.com/2011/04/kompunen-elektronika-

induktor.ht ml


http://www.linksukses.com/2011/04/kompunen-elektronika-induktor.ht

http://www.linksukses.com/2011/04/kompunen-elektronika-induktor.ht




Elektromagnet

Listrik dan magnet adalah dua hal yang tidak dapat dipisahkan, setiap ada

listrik tentu ada magnet dan sebaliknya. Misalnya ada gulungan kawat tembaga dan

pada gulungan tersebut kita alirkan listrik, maka akan timbul medan magnet,

sebaliknya apabila kita menggerakkan magnet dekat gulungan tersebut, akan timbul

listrik dalam gulungan itu.

Kalau kita mempelajari sifat-sifat listrik, maka kita bayangkan listrik itu

sebagai air.Ia dapat tertampung dan diam pada suatu tempat dan bisa juga mengalir

melalui suatu pipa. Listrik akan mengalir bila ada perbedaan potensial atau perbedaan

tekanan (voltage). Gaya yang menyebabkan listrik mengalir dinamakan

Elektromotive Force (EMF).

Kalau listrik mengalir akan timbul gaya yang menahan lajunya aliran itu, gaya

ini disebut Resistansi. Bahan yang mudah sekali mengalirkan listrik dinamakan

Konduktor dan yang tidak bisa mengalirkan listrik dinamakan Isolator.Perak,

tembaga, emas dan aluminum berturutturut adalah konduktor yang baik. Bahan yang

pada kondisi tertentu menjadi konduktor dan pada kondisi lain menjadi isolator

disebut Semikonduktor.

Komponen elektronik yang dibuat untuk menahan aliran listrik dinamakan

Resistor.Suatu Kondensator adalah komponen elektronik yang dibuat untuk dapat

mewadahi listrik. Suatu kumparan kalau dialiri listrik bisa menimbulkan medan

magnet dan timbulnya medan magnet, komponen elektronik ini disebut Induktor.

Listrik bisa mengalir ke satu arah saja dinamakan arus searah atau DC dan

bisa juga alirannya bolak balik disebut arus bolak balik atau AC. Jumlah bolakbalik

arah setiap detiknya dinamakan Frekuensi. Magnet

Apabila kawat tembaga yang dililitkan pada sebatang besi dialiri listrik,

batang besi tersebut akan menjadi magnetis. Tetapi kalau aliran listrik diputus, besi





tidak magnetis lagi.Batang besi itu disebut megnet temporer, misalnya terdapat pada

reley.Bila setelah listrik diputus, besi masih magnetis, maka batang besi itu disebut

magnet permanen.

Solenoid

Arah medan magnet sesuai hukum Corkscrew dari Maxwell, kalau diputar ke kanan

menuju ke depan (yang depan itu kutub utara magnet).

Dikutip dari: http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/Circuit_Dasar_dan

Perhitungan_Elektronika

Persamaan Maxwell adalah himpunan empat persamaan diferensial parsial yang

mendeskripsikan sifat-sifat medan listrik dan medan magnet dan hubungannya

dengan sumber-sumbernya, muatan listrik dan arus listrik, menurut teori

elektrodinamika klasik. Keempat persamaan ini digunakan untuk menunjukkan

bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik.Secara terpisah, keempat

persamaan ini masing-masing disebut sebagai Hukum Gauss, Hukum Gauss untuk

magnetisme, Hukum induksi Faraday, dan Hukum Ampere.

Keempat persamaan ini dengan Hukum Lorentz merupakan kumpulan hukum

lengkap dari elektrodinamika klasik.

Deskripsi konseptual

Hukum Gauss menerangkan bagaimana muatan listrik dapat menciptakan dan

mengubah medan listrik. Medan listrik cenderung untuk bergerak dari muatan positif

ke muatan negatif. Hukum Gauss adalah penjelasan utama mengapa muatan yang

berbeda jenis saling tarik-menarik, dan yang sama jenisnya tolak-menolak. Muatan-

muatan tersebut menciptakan medan listrik, yang ditanggapi oleh muatan lain melalui

gaya listrik





Hukum Gauss untuk magnetisme menyatakan tidak seperti listrik tidak ada partikel

"kutub utara" atau "kutub selatan". Kutub-kutub utara dan kutub-kutub selatan selalu

saling berpasangan.

Hukum induksi Faraday mendeskripsikan bagaimana mengubah medan magnet

dapat menciptakan medan listrik. Ini merupakan prinsip operasi banyak generator

listrik. Gaya mekanik (seperti yang ditimbulkan oleh air pada bendungan) memutar

sebuah magnet besar, dan perubahan medan magnet ini menciptakan medan listrik

yang mendorong arus listrik yang kemudian disalurkan melalui jala-jala listrik.

Memori inti magnetik An Wang (1954) adalah penerapan Hukum Ampere. Tiap inti

magnetik merupakan satu bit

Hukum Ampere menyatakan bahwa medan magnet dapat ditimbulkan melalui dua

cara: yaitu lewat arus listrik (perumusan awal Hukum Ampere), dan dengan

mengubah medan listrik (tambahan Maxwell).

Koreksi Maxwell terhadap Hukum Ampere cukup penting: dengan demikian, hukum

ini menyatakan bahwa perubahan medan listrik dapat menimbulkan medan magnet,

dan sebaliknya. Dengan demikian, meskipun tidak ada muatan listrik atau arus listrik,

masih dimungkinkann buat memiliki gelombang osilasi medan magnet dan medan

listrik yang stabil dan dapat menjalar terus-menerus. Keempat persamaan Maxwell ini

mendeskripsikan gelombang ini secara kuantitatif, dan lebih lanjut lagi meramalkan

bahwa gelombang ini mestilah memiliki laju tertentu yang universal. Laju ini dapat

dihitung cukup dari dua konstanta fisika yang dapat diukur (konstanta elektrik dan

konstanta magnetik)

Laju yang dihitung untuk radiasi elektromagnetik tepat sama dengan laju cahaya.

Cahaya memang merupakan salah satu bentuk radiasi elektromagnetik (seperti juga





sinar X, gelombang radio dan lain-lainnya).Dengan demikian, Maxwell memadukan

dua bidang yang sebelumnya terpisah, elektromagnetisme dan optika.

Dikutip dari: http://id.wikipedia.org/wiki/Persamaan_Maxwell

Induktansi Bolak-balik

Bila dua kumparan ditempatkan berdekatan satu sama lain dan salah satu kumparan

(L1) diberi arus listrik AC, pada L1 akan terjadi fluks magnet. Fluk magnet ini akan

melalui kumparan kedua (L2) dan akan membangkitkan emf (elektro motorive force)

pada kumparan L2. Efek seperti ini disebut induksi timbal balik (mutual induction).

Perlawanan yang diberikan kumparan tersebut dinamakan reaktansi

induktif.Reaktansi Induktif ini diberi simbol XL dalam satuan Ohm.

Pengisian Induktor

Bila kita mengalirkan arus listrik I, maka terjadilah garis-garis gaya magnet . Bila kita

mengalirkan arus melalui spul atau coil ( kumparan ) yang dibuat dari kabel yang

digulung,a akan terjadi garis-garis gaya dalam arah sama membangkitkan medan

magnet. Kekuatan medan magnet sama dengan jumlah garis-garis gaya magnet dan

berbanding lurus dengan hasil kali dari jumlah gulungan dalam kumparan dan arus

listrik yang melalui kumparan tersebut

Bila arus bolak – balik mengalir pada induktor, maka akan timbul gaya gerak listrik

(ggl) induksi Hal ini berarti antara arus dan tegangan berbeda fase sebesar Л /2 = 900

dan arus tertinggal (lag) dari tegangan sebesar 900. 2Лf merupakan perlawanan

terhadap aliran arus.





Pengosongan Induktor

Bila arus listrik l sudah memenuhi lilitan , maka terjadilah arus akan bergerak

berlawanan arah dengan proses pengisian sehingga pembangkitan medan magnet

dengan garis gaya magnet yang sama akan menjalankan fungsi dari lilitan tersebut

makin tinggi nilai L ( induktansi) yang dihasilkan maka makin lama proses

pengosongannya.

Dikutip dari: http://m-edukasi.net/online/2008/kapasitor/prinsipind.html





5. DATA HASIL PERCOBAAN

a. Tabel Tegangan, Arus Terukur, Impedansi Terukur dan Impedansi Terhitung

1). Untuk f = 18 Hz dan L = 1,5 Henry

V (Volt) ITerukur (mA) ZTerukur (Ω) ZTerhitung(Ω)

9 41,57 216,50

169,56

10 46,21 216,40

11 50,85 216,32

12 54,24 221,19

13 60,05 216,48



9 37,27 241,48

178,9810 41,56 241,19

11 45,59 241,28

12 49,75 241,20

13 53,88 241,27







9 39,04 230,53

188,4

10 43,71 228,78

11 47,71 230,55

12 52,11 230,28

13 56,43 198,68



9 40.80 220,58

197,82

10 45,27 220,89

11 49,79 220,92

12 52,09 230,37

13 58,89 220,75





6. PENGOLAHAN DATA

a. Mencari ZTerukur


ZTerukur 1 = V

I Terukur =

9Volt41,57 mA =

9 Volt0,04157 A = 216,50 ohm

ZTerukur 2 = V

I Terukur =

10 Volt46.21 mA =

10Volt0,04621 A = 216,40 ohm

ZTerukur 3 = V

I Terukur =

11Volt50,85mA =

11Volt0,05085 A = 216,32 ohm

ZTerukur 4 = V

I Terukur =

12Volt54.25mA =

12Volt0,05425 A = 221,19 ohm

ZTerukur 5 = V

I Terukur =

13 Volt60,05 mA =

13Volt0,06005 A = 216,48 ohm


ZTerukur 1 = V

I Terukur =

9Volt37,27 mA =

9 Volt0,03727 A = 241,48 ohm

ZTerukur 2 = V

I Terukur =

10 Volt41,46 mA =

10Volt0,04146 A = 241,19 ohm

ZTerukur 3 = V

I Terukur =

11Volt45,59 mA =

11Volt0,04559 A = 241,28 ohm

ZTerukur 4 = V

I Terukur =

12 Volt49,75 mA =

12Volt0,04975 A = 241,20 ohm

ZTerukur 5 = V

I Terukur =

13 Volt53,88 mA =

13Volt0,05388 A = 241,27 ohm






ZTerukur 1 = V

I Terukur =

9Volt39,04 mA =

9 Volt0,03904 A = 230,53 ohm

ZTerukur 2 = V

I Terukur =

10 Volt43,71 mA =

10Volt0,04371 A = 228,78 ohm

ZTerukur 3 = V

I Terukur =

11Volt47,71 mA =

11Volt0,04771 A = 230,55 ohm

ZTerukur 4 = V

I Terukur =

12 Volt52,11mA =

12 Volt0,05211 A = 230,28 ohm

ZTerukur 5 = V

I Terukur =

13 Volt56,43mA =

13 Volt0,06543 A = 198,68 ohm


ZTerukur 1 = V

I Terukur =

9Volt40,80 mA =

9 Volt0,04080 A = 220,58 ohm

ZTerukur 2 = V

I Terukur =

10 Volt45,27 mA =

10 Volt0,04527 A = 220,89 ohm

ZTerukur 3 = V

I Terukur =

11Volt49,79 mA =

11Volt0,04979 A = 220,92 ohm

ZTerukur 4 = V

I Terukur =

12Volt52,09mA =

12Volt0,05209 A = 230,37 ohm

ZTerukur 5 = V

I Terukur =

13 Volt58,89mA =

13 Volt0,05889 A = 220,75 ohm





b. Mencari ZTerhitung


ZTerhitung = ω x L

ZTerhitung = 2 x π x f x L

ZTerhitung = 2 x π x 18 x 1,5

ZTerhitung = 169,56 ohm


ZTerhitung = ω x L





ZTerhitung = ω x L





ZTerhitung = ω x L








c. Mencari ZRata-Rata


ZRata-Rata = ZTerukur1+ZTerukur2+ZTerukur 3+ZTerukur 4+ZTerukur 5

5

ZRata-Rata= 216,50 ohm+216,40 ohm+216,32 ohm+221,19 ohm+216,48 ohm

5

ZRata-Rata = 1,08689 ohm

5




5

ZRata-Rata = 241,48 ohm+241,19 ohm+241,28 ohm+241,20 ohm+241,27 ohm

5

ZRata-Rata = 1,20642ohm

5








5


5


5




5


5


5






7. ANALISA HASIL PERCOBAAN

Pada praktikum mengenai pengaruh frekuensi terhadap induktor saat dialiri arus

bolak balik menggunakan software Livewire untuk melihat bentuk gelombang dari

arus yang terukur dari rangkaian yang telah dirangkai dengan komponen seperti

induktor, osiloskop, multimeter digital, multimeter analog dan function generator.

Selain untuk melihat nilai arus yang terukur pada rangkaian, juga melihat perubahan

pada grafik saat frekuensi diganti dari 18 Hz, 19 Hz, 20 Hz dan 21 Hz. Nilai tegangan

yang diberikan oleh function generator sebagai sumber sangat beragam yakni 9 volt,

10 volt, 11 volt, 12 volt dan 13 volt. Perubahan nilai-nilai pada tegangan dan

frekuensi ini ditujukkan untuk melihat perubahan apa saja yang terjadi pada grafik

yang ditampilkan oleh osiloskop sehingga akan menemukan pengaruh frekuensi,

tegangan maupun inductor dengan nilai induktansinya sebesar dua digit nim

praktikan dibagi dengan duapuluh dengan satuan Henry.

Pada percobaan, terlihat saat diberikan frekuensi 18 Hz dengan variasi

tegangan dari 9 volt hingga 13 volt membuat gelombang untuk mencapai satu bukit

lebih tinggi dari sumber yang diberikan sebelumnya. Akan tetapi, saat nilai frekuensi





dari function generator diperbesar dari 18 Hz hingga 21 Hz akan terlihat perbedaan

nilai arus yang diukur oleh multimeter analog dan multimeter digital yangmana nilai

arus yang terukur akan menurun saat frekuensi diperbesar walaupun pada tegangan

yang sama. Hal ini dikarenakan induktor yang ada pada rangkaian akan menjadi

impedansi saat dilewati oleh frekuensi sesuai dengan rumus yang berlaku dimana

kecepatan sudut dan nilai induktansi akan menjadi impedansi (reaktansi induktif).

Sesuai dengan hukum ohm yang menyatakan bahwa arus adalah perbandingan nilai

tegangan dan impedansi yang mana nilai arus akan berbanding terbalik terhadap nilai

impedansi yang terjadi pada rangkaian tersebut. Setelah menemukan arus yang

terukur pada rangkaian kita akan mencari nilai impedansi yang terukur yang dicari

dengan membagi antara tegangan yang diberikan terhadap arus yang terukur. Setelah

menemukan impedansi terukur, kita akan menetukan impedansi rata-rata saat sumber

yang diberikan berbeda-beda pada frekuensi yang sama. Selain itu, hitung juga nilai

impedansi terhitung (rekatansi induktif) secara menual dengan mengalikan kecepatan

sudut (2πf) dengan induktansinya. Perbedaan nilai dari impedansi terukur maupun

impedansi terhitung diakibatkan pada impedansi terukur dipengaruhi oleh nilai arus

yang timbul saat gelombang mencapai puncak sehingga nilai arus yang terukur akan

berbeda-beda disetiap waktu menyebabkan nilai arus yang tidak konstan sehingga

nilai impedansi terukur berbeda dengan impedansi yang dihitung.





8. KESIMPULAN

1. Nilai frekuensi yang diberikan oleh function generator akan berbanding terbalik

dengan arus yang terukur pada rangkaian tersebut.

2. Nilai impedansi terukur dan impedansi terhitung akan sebanding dengan nilai

frekuensi gelombang.

3. Nilai tegangan akan mempengaruhi tinggi puncak dari satu bukit atau setengah

gelombang (tegangan maksimum).

4. Perbedaan nilai impedansi terukur terhadap impedansi terhitung dipengaruhi oleh

sumber bolak-balik yang berubah setiap waktu (tidak konstan) pada rangkaian

tersebut.

5. Kesalahan pada percobaan dipengaruhi oleh kesalahan manusia dalam melihat

tegangan maksimum pada grafik





9. TUGAS DAN JAWABAN

Soal :

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan Reluktansi, Fluks Bocor dan Ampere

Turn !

2. Jelaskan mengapa hanya sumber AC yang memiliki frekuensi sedangkan

sumber DC tidak !

3. Jelaskan fungsi frekuensi pada inductor !

4. Gambarkan inductor secara manual lengkap dengan sumber AC, arah arus,

arah medan magnet dana rah fluks magnetnya serta tentukan kutub utara dan

kutub selatan pada inti besinya !

5. Seutas kawat dengan spesifikasi :

ρ=2 x 10−7 Ω m

l=500 m





A=250 mm2

Kawat tersebut dibuat menjadi inductor dengan X L=5 Ω. Berapa impedansi

kawat (Z) ?

Jawab :

1. Reluktansi adalah seberapa sulit garis gaya magnet melewati sebuah benda.

Secara teknis, reluktansi adalah sebuah ukuran kebalikan dari benda yang

memiliki fluks magnet.Contoh: Besi dan baja memiliki reluktansi yang

rendah dan udara memiliki reluktansi tinggi.

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.

ɸp = ɸm + ɸLP

Dimana : ɸp = Total fluks primer rata-rata.

ɸm = Fluks bocor yang menghubungkan primer ke sekunder.

ɸLP = Fluks bocor pada kumparan primer.

ɸs = ɸm + ɸLs





Dimana : ɸp = Total fluks primer rata-rata.

ɸm = Fluks bocor yang menghubungkan primer ke sekunder.

ɸLP = Fluks bocor pada kumparan primer.

Ampere –turn Ni ini dikenal sebagai gaya gerak magnet (ggm) dan

dinyatakan dengan notasi Á.Gaya gerak magnet (ggm) adalah perbedaan

potensial magnet yang cenderung menggerakkan fluks disekitar cincin

toroidal. Gerak fluks disekitar cincin, selain ditentukan oleh besaran ggm,

juga merupakan fungsi dari tahanan inti besi yang membawa fluks

tersebut .Tahanan inti besi itu disebut reluktansi Â dari rangkaian magnet.

2. Arus AC atau alternating current merupakan bentuk lain dari arus listrik,

Arus AC berbeda dengan arus DC. Arus AC besar arusnya berubah ubah

dengan frekuensi tertentu.

Gambar di atas merupakan gambar arus / tegangan AC yang terlihat dari

Osciloscope dan lambang arus AC. Dari gambar tersebut terlihat bahwa besar

arus atau tegangan AC berubah-ubah dari nilai positif ke negatif berulang-


http://rapl2909.files.wordpress.com/2009/03/gambar-arus-ac.jpg




ulang setiap satuan waktu, jadi untuk arus AC ini memiliki frekuensi tertentu

sedangkan Arus DC frekuensinya 0 atau tidak memiliki frekuensi.

3. Peran frekuensi secara tidak langsung pada Induktansi Bersama yakni dalam

hal menghasilkan fluksi akibat pergerakkan sudut dari fluksi-fluksi saat

kumparan dialiri oleh arus listrik. Jika terdapat dua kumparan maka dengan

arah yang saling memperkuat sehingga terjadi induktansi bersama. Frekuensi

sebanding lurus dalam memberikan pergerakan fluksi-fluksi pada kumparan

satu maupun dua sehingga saat arahnya saling bersama dapat menimbulkan

nilai Induktansi Bersama (M).

Apabila dua kumparan saling berdekatan, seperti pada Gambar 4,

maka sebuah arus tetap I di dalam sebuah kumparan akan

menghasilkansebuah fluks magnetik Φ yang mengitari kumparan lainnya, dan

menginduksi ggl pada kumparan tersebut.

Gambar 4. Perubahan arus di salah satu

kumparan akan

menginduksi arus pada kumparan yang lain.

Sumber :


http://2.bp.blogspot.com/-xqtb-Kyfiw8/UXBXRzkQmcI/AAAAAAAARo8/vh_r4Fm7jpE/s1600/Perubahan-arus-di-salah-satu-kumparan-akan-menginduksi-arus-pada-kumparan-yang-lain.jpg




(http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-induktansi-diri-

dan-induktansi-bersama-contoh-soal-induktor-jawaban-gaya-gerak-listrik-ggl-

kumparan-solenoida-toroida-energi-penerapan.html).

4.





5. Dik: :

ρ=2 x 10−7 Ω m

l=500 m

A=250 mm2

X L=30 Ω

Dit : Z (impedansi)

Jwb :

R=ρ lA

R=2 x 10−7 Ω m 500 m250 x 10−6 mm2

R=0,4 Ω

Z=R+ j X L

Z=0,4+ j30 Ω

Z=30<89,3 ° Ω





DAFTAR PUSTAKA

Korps Asisten Laboratorium Fenomena Medan Elektromagnetik.2015. Modul

Praktikum Fenomena Medan Elektromagnetik.Inderalaya: Jurusan Teknik

Elektro Universitas Sriwijaya.

____. 2006. Bab 7 Arus dan Tegangan Bolak-Balik. (http://ondoc.logand.com/d

/3200/pdf, Diakses pada tanggal 25 September 2015 di Palembang).

____. 2007. Induktor. https://cnt121.wordpress.com/2007/11/14/induktor/,Diakses

pada tanggal 22 September 2015 di Palembang)

_____. 2013. Induktansi. http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/pengertian-

induktansi-diri-dan-induktansi-bersama-contoh-soal-induktor-jawaban-gaya-

gerak-listrik-ggl-kumparan-solenoida-toroida-energi-penerapan.html, Diakses

pada tanggal 22 September 2015 di Palembang)


https://cnt121.wordpress.com/2007/11/14/induk%20tor/

http://ondoc.logand.com/d%20/3200/pdf

http://ondoc.logand.com/d%20/3200/pdf




_____. 2015. Analisa Arus AC pada Induktor,

(http://elektronika-dasar.web.id/teorielektronika/analisa-arus-ac-pada-

induktor/, Diakses pada tanggal 22 September 2015 di Palembang)

LAMPIRAN GAMBAR ALAT

Modul Electromagnetism Trainer 12-100

Multimeter


http://elektronika-dasar.web.id/teori%20elektronika/analisa-arus-ac-pada-induktor/

http://elektronika-dasar.web.id/teori%20elektronika/analisa-arus-ac-pada-induktor/




Osiloskop

Function Generator Jumper

LAMPIRAN GAMBAR GELOMBANG

1. Untuk f = 18 Hz, V = 9 Volt, dan L = 1,5 H





























































Date post:	11-Nov-2023
Category:	Documents
Upload:	independent
View:	0 times
Download:	0 times

Pengaruh Frekuensi Terhadap Induktor Yang Dialiri Arus AC

Documents