BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Dalam dunia
elektronika tentunya tidak terlepas dari hal yang namanya kapasitor. Komponen
ini sangat penting dalam dunia elektronika itu sendiri. Dalam pemasangannya terdapat
berbagai macam type rangkaian dan satu sama lain bisa dikombinasikan. Contoh
yang sering kita lihat adalah pada keyboard yaitu kapasitor dengan plat
sejajar. Selain itu juga kapasitor banyak terdapat pada elektronik yang lain.
Dalam percobaan yang akan dilakukan kali ini adalah kapasitor dengan rangkaian
parallel dan bagaimana dielektrik yang melapisi plat pada kapasitor. Hal ini
tentunya akan berkaitan dengan nilai kapasitansi yang terdapat dalam
rangkaian begitu juga dengan tegangan yang dihasilkan.
Kapasitor banyak penerapannya pada
rangkaian listrik. Kapasitor digunakan untuk menyetel sirkuit radio dan untuk
memuluskan jalan arus terrektifikasi yang berasal dari sumber tenaga
listrik.Kapasitor dipakai untuk mencegah adanya bunga api pada waktu sebuah
rangkaian yang mengandung induktansi tiba-tiba dibuka. Efisiensi tranmisi daya
arus bolak-balik sering dapat dinaikan dengan menggunakan kapasitor besar.
Kapasitansi C sebuah kapasitor
didefinisikan sebagai perbandingan besar muatan Q pada salah satu konduktornya
terhadap besar beda potensial Vab antara kedua konduktor tersebut : C = Q / Vab
Maka berdasarkan definisi ini, satuan kapasitansi ialah satu coulomb per volt
atau ( 1 C V-1 ). Kapasitansi sebesar 1 coulomb per volt disebut 1 farad.
1.2
Tujuan
Mempelajari besar kapasitas, tegangan dan muatan pada
rangkaian kapasitor yang disusun secara seri dan paralel.
BAB I I
DASAR TEORI
Kapasitor adalah komponen
elektronika yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik, dan secara sederhana
terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh bahan penyekat (bahan
dielektrik) tiap konduktor di sebut keping. Kapasitor atau disebut juga
kondensator adalah alat (komponen) listrik yang dibuat sedemikian rupa sehingga
mampu menyimpan muatan listrik untuk sementara waktu.
Banyak rangkaian elektronik yang
menggunakan kapasitor dengan berbagai ukuran kapasitas. Kadang kapasitas
kapasitor yang tersedia di pasaran tidak sesuai dengan kapasitas yang
diperlukan. Untuk mendapatkan kapasitas yang sesuai dengan yang diperlukan,
dapat digunakan rangkaian atau gabungan beberapa kapasitor secara seri atau
paralel atau gabungan seri dan paralel.
C1, C2, dan C3, yang dirangkaikan
secara paralel. Jika ujung ketiga kapasitor dihubungkan dengan sumber tegangan
sebesar V, setiap kapasitor memperoleh tegangan sebesar V juga. Jika kapasitas
rangkaian kapasitor sebesar Cp maka qp = CpV Jumlah muatan ketiga kapasitor
ialah qp = q1 + q2 + q3, sehingga :
CpV = C1V + C2V+C3V
Atau
Cp = C1+C2+C3
Untuk n kapasitor yang dirangkai paralel
berlaku :
Cp = C1+C2+C3+...+Cn
Jika sebuah kapasitor diberi muatan,
sesungguhnya yang terjadi ialah pemindahan muatan listrik dari satu bidang
kapasitor ke bidang lain. Untuk itu, diperlukan usaha. Usaha yang diberikan
untuk memindahkan muatan disimpan di dalam kapasitor sebagai energi. Muatan
sebuah kapasitor dengan kapasitas C diberi muatan listrik q sehingga diperoleh
potensial V. Dalam hal ini, besar muatan yang diberikan sebanding dengan
potensial yang diperoleh.q = CV
Jadi, energi yang tersimpan dalam
kapasitor yang bermuatan q dan potensial V adalahW = 1/2 q V Karena q =
CV maka dapat dituliskan dalam bentuk lain, yaitu :
W = 
c v2AtauW =
1/2 q2/C
c v2AtauW =
1/2 q2/C
Keterangan :
W = energi yang tersimpan dalam
kapasitor (J)
q = muatan listrik (C)
V = potensial kapasitor (V)
C = kapasitas kapasitor (F)
BAB III
ANALISA DATA
Untuk
rangkaian paralel
2.1
Alat dan
Bahan
1.
Meter Dasar (1)
2.
Kabel Penghubung Merah (2)
3.
Kabel Penghubung Hitam (2)
4.
Papan Rangkaian (1)
5.
Jembatan Penghubung (3)
6.
Saklar Satu
Kutup (1)
7.
Kapasitor 470 µF (1)
8.
Kapasitor 1000 µF (1)
9.
Catu Daya (1)
2.2
Persiapan
Percobaan
1. Buat rangkaian
Ø Saklar dalam posisi terbuka ( posisi
0 )
Ø Meter dasar berfungsi sebagai
voltmeter dengan batas ukur 10 volt DC
Ø Sumber tegangan 3 volt DC atau catu
daya dengan saklar pemilih tegangan keluaran pada posisi 3 volt DC ( catu daya
dalam keadaan mati atau off )
2. Hubungkan catu daya ke rangkaian
dengan menggunakan kabel penghubung.
3. Periksa kembali rangkaian.
2.3
Langkah-Langkah
Percobaan :
1.
Membaca
tegangan kapasitor C1 misalnya V1 dan mencatat hasilnya ke dalam tebel
pengamatan.
2.
Memindahkan
meter dasar ke titik 3 dan 4,setelah itu mengulangi langkah 1 dan membaca
tegangan C2 misalnya V2,mencatat hasilnya ke dalam tabel hasil pengamatan.
3.
Memindahkan
meter dasar ke titik A dan B,setelah itu mengulangi langkah 1 dan membaca
tengangan rangkaian kapasitor misalnya Vtot dan mencatat hasilnya ke dalam
tabel hasil pengamatan.
4.
Mengulangi
langkah 1 sampai 3 dengan tengangan 6 volt DC,kemudian mencatat hasilnya ke
dalam tabel hasil pengamatan.
2.4
Hasil
Pengamatan
C1= 470 µF = 470 x 10-6
C2=10 µF= 10-5
1. Tabel
pengamatan
|
Tegangan Sumber
|
V1
volt
|
V2
volt
|
Vtot
volt
|
Q1=C1V1
|
Q2=C2V2
|
Qtot=Q1+Q2
|
Ctot=Q1
|
C1+C2
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
|
3 V
|
2,6
|
2,6
|
2,6
|
1222
|
26
|
1248
|
480
|
480
|
|
6 V
|
4,9
|
4,9
|
4,9
|
2303
|
49
|
2352
|
480
|
480
|
2. Berdasarkan
data pengamatan bagaimana pendapatmu tentang isian kolom 7 dan 8
3. Tulis
persamaan hubungan kapasitas gabungan dengan kapasitas masing-masing
kapasitor,tengangan gabungan dengan tegangan masing-masing kapasitor,muatan
gabungan dengan muatan masing-masing kapasitor
4. Buat
kesimpulan
5. Buat laporan
percobaan
Jawaban :
Æ Pada Tegangan Sumber 3 V (pada kolom ke 4) :
a. Q1 = C1V1
=
470.10-6 X 2,6
=1222
X 10-6
=1,222
X 10-3 C
Tegangan Sumber 6 volt :
b. Q1 = C1V1
= 470.10-6 x 4,9
= 2,303X 10-3 C
Æ Pada Tegangan Sumber 3 V (pada kolom ke 5) :
a. Q2= = C2V2
= 10-5 X 2,6
= 2,6 X 10-5 C
Tegangan Sumber 6 volt :
b. Q2 = C2V2
= C2 . V2
= 10-5 x 4,9
= 4,9 x 10-5 C
Æ Pada Tegangan Sumber 3 V (kolom ke
6) :
a. Qtot = Q1+Q2
= (1,222 + 0.026) 10-3
= 1.248x 10-3 C
Tegangan Sumber 6 volt :
b. Qtot = Q1+Q2
= (2,303+0.049) 10-3
= 2,352 x 10-3 C
Æ Mencari
nilai kapasitas (C) : 3
volt
a. Ctot = 1,248x 10-3 : 2,6
=
0,48 X 10-3 F
6 volt : Ctot =
2,352
x 10-3 : 4,9
2,352
x 10-3 : 4,9
= 0,48 x10-3
F
3 volt : C1+C2
= 470x10-6 +10-5
=0.00048 F
6 volt : C1+C2
= = 470x10-6 +10-5
=0.00048 F
2.5 Pembahasan
Dari percobaan yang sudah dilakukan,
untuk pengukuran dengan sumber tegangan 3 volt diperoleh nilai tegangan yang
terbaca pada voltmeter yaitu 2,6 volt pada kapasitor 470 sedangkan pada
kapasitor 10, nilai tegangan yang dihasilkan sama yaitu2,6. Kemudian pengukuran
nilai tegangan dengan sumber tegangan 6 volt, nilai tegangan yang dihasilkan
pada kapasitor 470 dan 10 pun sama yaitu 4,9 volt. Dan untuk nilai tegangan
total pada sumber tengangan
3 volt dihasilkan 2,6sedangkan
pada sumber tengangan 6 volt dihasilkan 4,9.
Untuk mengetahui nilai muatan yang
terdapat dalam rangkaian adalah dengan mengalikan tegangan dan kapasitor. Hingga didapat dua nilai
berbeda dari tiap tegangan sumber. Pada tegangan sumber 3 volt, diperoleh nilai
muatan 1,222 X 10-3 C untuk kapasitor 470 µF dan2,6 X 10-5 C untuk kapasitor 1000 µF. Pada
tegangan sumber 6 volt, diperoleh nilai muatan 2,303X 10-3 C untuk kapasitor 470 µF dan 4,9 x 10-5 C untuk kapasitor 1000 µF. Kemudian nilai muatan total
didapat dari hasil akumulasi dua nilai sebelumnya sebesar 1.248x 10-3 C untuk tegangan sumber 3 volt dan 2,352 x 10-3C untuk tegangan sumber 6 volt.
Nilai kapasitas total diperoleh dari
muatan total dan tegangan total. Dimana muatan total dibagi oleh tegangan total yang kemudian
mendapatkan hasil dengan nilai0,48
X 10-3
F
.
Nilai ini
adalah sama dengan nilai dari akumulasi dua kapasitor yang digunukan, sehingga
dapat dirumuskan:
Ctot = C1 + C2
Sehingga
dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa nilai kapasits,
tegangan, dan muatan pada rangkaian kapasitor yang disusun paralel memiliki sifat-sifatnya. Pada kapasitor itu sendiri
diketahui bahwa berfungsi untuk menyimpan muatan listrik. Sehingga apabila
kabel yang terhubung ke kapasitor dilepas secara tiba-tiba maka muatan listrik
akan tersimpan ke kapasitor. Dan perlu diperhatikan juga dalam menghidupan dan
mematikan saklar. Dalam percobaan yang sudah dilakukan, saklar berfungsi
menghubungkan dan mematikan arus yang mengalir dari sumber tegangan.
Namun dari percobaan yang telah
dilakukan, ada beberapa faktor yang mempengaruhi hasil dari percobaan tersebut.
Faktor tersebut bisa dari alat yang digunakan dan juga faktor pengamatan
terhadap basic meter yang tentunya mempengaruhi hasil percobaan.
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Dari hasil percobaan yang sudah
dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
1. Nilai kapasitas (C) pada rangkaian
kapasitor yang disusun paralel merupakan jumlah dari kapasitas kapasitor yang
ada:
Ctot
= C1 + C2
2. Nilai tegangan (V) pada rangkaian
kapasitor yang disusun paralel sama dengan hubungan:
Vtot = V1 = V2
3. Nilai Muatan (Q) pada
rangkaian kapasitor yang disusun paralel merupakan jumlah dari muatan yang ada
pada kapasitor:
Qtot = Q1 + Q2
4.2 Saran
1.
Sebaiknya
anggota kelompok saling berkoordinasi
2.
Hendaknya praktikan untuk lebih
disiplin dan tepat waktu
3.
Hendaknya
pratikan memahami konsep percobaan yang akan dilakukan
4.
Hendaknya
praktikan lebih menguasai langkah-langkah percobaan dan materi yang diberi
DAFTAR PUSTAKA
