PERCOBAAN KAPASITOR

PERCOBAAN KAPASITOR

A.    Tujuan Percobaan

1.      Menentukan tegangan total pada rangkaian seri.

2.      Menentukan arus total pada rangkaian paralel.

B.     Rumusan Masalah

1. Berapa nilai tegangan total pada rangkaian seri ?

2. Berapa nilai arus total pada rangkaian paralel ?

C.    Landasan Teori

Kapasitor adalah komponen alektreonika yang mempunyai kemampuan elektron-elektron selama waktu yang tidak tertentu. Kapasitor berbeda dengan akumulator dalam menyimpan muatan listrik terutama tidak terjadi perubahan kimia pada bahan kapasitor, besarnya kapasitansi sebuah kapasitor dinyatakan dalam satuan farad. Struktur sebuah kapasitor terbuat dari 2 buah plat metal yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Jika kedua ujung plat metal diberi tegangan listrik, maka muatan-muatan positif akan mengumpul pada salah satu kaki metalnya dan pada saat yang sama muatan-muatan negatif terkumpul pada ujung metal yang lainnya. Kapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari sebuah kapasitor untuk dsapat menampung muatan elektron. Coloumbs pada abad 18 menghitung bahwa 1 coloumb = 6.25 x 10¹⁸elektron. Kemudian Michael Farady membuat postulat bahwa sebuah kapasitor akan memiliki kapasitansi sebesar 1 farad jika dengan tegangan 1 volt dapat memuat muatan elektron sebanyak 1 coloumbs. Dengan rumus dapat dituliskan :

Dmana :

Q : muatan elektron (C)

C : nilai kapasitansi kapastor (F)

V : beda potensial (V0lt)

Dalam praktek pembuatan kapasitor, kapasitansi dihitung dengan mengetahui luas area plat metal (A), jarak antara kedua plat metal dan konstanta (k) bahan dielektrik.

D.    Alat dan Bahan

1.      Kapasitor

2.      Multimeter

3.      Papan Kit

4.      Kabel Penghubung

5.      Power Supply AC

E.     Langkah Kerja

1.      Untuk susunan seri

a.       Rangkailah alat secara seri.

b.      Pastikan semua alat sudah terangkai dengan benar sebelum menyalakan power supply.

c.       Ukur tegangan pada C1, C2 dan tegangan totalnya.

d.      Ambillah data masing-masing tiga pada tegangan sumber 2 Volt, 4 Volt, dan 6 Volt.

e.       Catat hasil pengukuran anda dalam tabel pengamatan.

2.      Untuk susunan paralel

a.       Rangkailah alat secara paralel

b.      Pastikan semua alat sudah terangkai dengan benar sebelum menyalakan power supply.

c.       Ukur arus sebelum percabangan rangkaian, antara kapasitor dan setelah percabangan rangkaian.

d.      Ambillah data masing-masing tiga pada tegangan sumber 2 Volt, 4 Volt dan 6 Volt.

e.       Catat hasilnya dalam tabel pengamtan.

F.     Analisis Data

Hasil Percobaan

Tabel Hasil Percobaan

C₁ = 470 x 10^-6 F

C₂ = 1000 x 10^-6 F

NST Multimeter = 0.1 Volt.

Tabel 1. Hubungan kuat arus dengan tegangan pada rangkaian seri.

No	Vtot (Volt)	V1 (Volt)	V2(Volt)	Itot(µA)	I1(µA)	I2(µA)
1.	2.10	1.05	1.05	1.9	1.9	1.9
2.	4.04	2.02	2.02	3.8	3.8	3.8
3.	5.93	2.96	2.97	5.7	5.7	5.7

Tabel 2. Hubungan kuat arus dengan tegangan pada rangkaian paralel.

No	Itot (µA)	I1(µA)	I2(µA)	Vtot (Volt)	V1 (Volt)	V2 (Volt)
1.	5.5	1.6	3.9	2.16	2.16	2.16
2.	12.3	4.6	7.7	3.99	3.99	3.99
3.	18.8	6.9	11.9	5.93	5.93	5.93

1.      Untuk rangkaian seri.

a.       Pada tegangan sumber 2 Volt

Kemudian, hitung nilai q (muatan) dengan menggunakan persamaan :

Hitung nilai V pada C₁

Hitung nilai V pada C₂

Sehingga;

b.      Pada tegangan sumber 4 volt

Hitung nilai q (muatan) dengan menggunakan persamaan :

Hitung nilai V pada C₁

Hitung nilai V pada C₂

Sehingga;

c.       Pada tegangan sumber 6 Volt

Hitung nilai q (muatan) dengan menggunakan persamaan :

Hitung nilai V pada C₁

Hitung nilai V pada C₂

Sehingga;

2.      Untuk rangkaian paralel.

a.       Pada tegangan sumber 2 volt

Kemudian, hitung nilai q (muatan) dengan menggunakan persamaan :

Hitung nilai V pada C₁

Hitung nilai V pada C₂

b.      Pada tegangan sumber 4 Volt

c.       Pada tegangan sumber 6 Volt

G.    Pembahasan

Percobaan kapasitor dilakukan dengan dua kegiatan. Pada kegiatan pertama, alat dan bahan dirangkai secara seri dan kegiatan kedua  disusun secara paralel. Pada rangkaian yang disusun secara seri, tegangan yang diukur adalah tegangan pada kapasitor pertama, tegangan diantara kedua kapasitor dan tegangan pada kapasitor kedua. Sebagaimana yang kita ketahui bahwa jumlah dari kedua tegangan sama dengan tegangan sumber atau tegangan total dan arus yang terukur akan memiliki nilai yang sama pada setiap kapasitor begitu pun arus totalnya. Sedangkan arus yang terukur memiliki nilai yang sama disetiap kapasitor. Hal ini, sudah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa arus yang mengalir pada ragkaian seri memiliki nilai yang sama disetiap kapasitor.

Selanjutnya, untuk kegiatan kedua yaitu rangkaian paralel. Pada kegiatan ini, praktikan akan mengukur arus yang mengalir pada sebelum kapasitor C1, diantara kedua kapasitor dan setelah kapasitor C2. Sebagaimana yang telah diketahui bahwa jumlah arus yang mengalir sama dengan arus total. Sedangkan tegangan yang terukur akan meiliki nilai yang sama disetiap kapasitor. Hasil percobaan telah menyatakan kesusaian dengan teori dimana jumlah arus yang mengalir sama dengan arus total dan tegangan disetiap kapasitor memiliki nilai yang sama.

H.    Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan , kesimpulan dapat dinyatakan bahwa pada rangkaian seri kapasitor nilai arus pada setiap kapasitor adalah sama dan jumlah kedua tegangan yang terukur pada multimeter memiliki nilai yang sama dengan nilai tegangan totalnya. Sedangkan pada rangkaian yang disusun secara paralel, nilai tegangan pada setiap kapasitor mnemiliki nilai yang sama. Namun, jika kedua arus dijumlahkan maka arus tersebut memiliki nilai yang sama pada arus totalnya.