Kompetensi yang dicapai:
- Mampu mengoperasikan instrumen multimeter, osiloskup, generator fungsi dengan benar dan mampu melakukan pengukuran resistansi, tegangan dengan benar
- Mampu membaca nilai tegangan pada osiloskup dengan benar.
- Mampu menjelaskan cara kerja jembatan Maxwell.
1 Tujuan Percobaan
- Merangkai jembatan Maxwell dan mengerti fungsinya.
- Menyeimbangkan jembatan Maxwell dengan mengatur tegangan dan fasa.
- Mengevaluasi syarat-syarat pengukuran kabel dan menentukan besarnya LX dan RX
- Menentukan harga-harga L, L' dan R, R' dengan jembatan Maxwell dan mengetahui pengaruh frekuensi yang digunakan dalam pengukuran.
2. Diagram Rangkaian
3. Alat-alat dan Komponen yang Digunakan
|
Jumlah |
Nama lnstrumen /Alat |
Nomor Alat |
|
1 |
Generator Fungsi |
|
|
1 |
Oscilloscope Dual Trace |
|
|
1 |
Frequency Counter* |
|
|
1 |
Test probe, 10:1/1:1, switchable |
|
|
2 |
2 Probe adapter |
|
|
2 |
Resistor 100 W;
1%; 0,5 W |
|
|
2 |
Potensiometer 1 k W,
10 putaran helical |
|
|
2 |
Saluran koaksial |
|
|
1 |
Kapasitor 10 nF, 1% |
|
|
1 |
Jembatan Universal |
|
|
1 |
Kabel BNC/4mm banana |
|
|
10 |
Plug penghubung
saluran |
|
|
1 |
Tee konector BNC |
|
4. Dasar Teori
Pada percobaan pertama diperlihatkan bahwa pada frekuensi pengukuran yang lebih tinggi dan hanya satu besaran untuk keseimbangan (besaran tegangan), suatu nilai minimum tidak dapat diperoleh.
Komponen reaktif dari obyek pengukuran harus diperhitungkan, yakni besaran fasa harus disetimbangkan pula. Syarat tambahan untuk kesetimbangan diperlihatkan oleh jembatan Maxwell.
Kesetimbangan tegangan dibuat dengan R2 seperti sebelumnya dan fasa diseimbangkan oleh R4. Prosedur keseimbangan diulang bergantian antara R2 dan R4 beberapa kali hingga didapatkan kondisi paling minimum didapatkan.
Untuk posisi setimbang
LX = R2.R3.C (1)
dan
RX = (R2.R3)/R4 (2)
Komponen reaktif kecil, sehingga frekuensi yang lebih tinggi digunakan (20 kHz) untuk pengukuran. Disamping itu faktor Q dapat ditentukan dengan,
Q = (L/R) << 1 (3)
Tugas Individu: Buatlah ringkasan tentang jembatan Maxwell
5. Langkah Kerja
Sebelum merangkai peralatan, semua alat harus diuji kelayakan guna
Catat nomor kabel koaksial yang digunakan dan harus sama dengan nomor pada percobaan sebelumnya
Catat nomor instrumen osiloskup dan generator fungsi
Siapkan osiloskup dalam kondisi stanby
Cek hubungan kabel BNC ke BNC, BNC ke banana dengan ohm meter
Siapkan generator fungsi ke tampilan gelombang sinus 20 kHz 4 VPP
Pasang kabel koaksial ke panel modul.
5.1 Buat rangkaian seperti diagram 2.1.
Hubungkan saluran ke tenninal Lx, Rx dengan akhir saluran dihubung singkat. Gunakan tegangan
U1 = 4 VPP 20 kHz, sinus pada jembatan.
Pengaturan Oscilloscope :
Y1 (0,2 ....... 1 V/div; DC), TB disesuaikan keperluan.
Seimbangkan jembatan dengan mengatur potensiometer 10 putaran R2 dan R4 bergantian (UY1 < 20 mVPP). Rekomendasi : dimulai dengan R4 diatur 100 W, kemudian mulai prosedur keseimbangan dengan R2 Ukur nilai resistansi R2 dan R4.
5.2 Dari persamaan (1), LX = R2R3C dan persamaan (3), RX = (R2/R3)/R4, hitung LX dan RX
5.3 Dari hasil tersebut, hitung faktor Q, Q = wL / R
5.4 Tentukan induktansi karakteristik L' dan impedansi karakteristik R' dari 5.2.
6. Hasil Percobaan
Untuk 5.1
Pada keseimbangan optimum
R2=........ W
R4=........ W
Tegangan sisa UY1<.......... mVPP
Untuk 5.2
Dari persamaan (1) dan (2), hitung LX dan RX
LX = ....... W
x....... W x.......H =....... mH
RX = ....... W x....... W = …… W
............. W
Untuk 5.3
Q = wL / R
Untuk 5.4
L' = L/l = ........... µH/ ...........meter = ........... µH/meter
R' = R/1 = ...........W/...........meter =...........W /meter
7. Analisa Data
Diskusikan hasil pengukuran dalam satu kelompok, kaitkan hasil pengukuran dengan teori yang relevan dan diskusikan kesimpulan yang dapat dibuat
8. Kesimpulan
Buat kesimpulan dengan mengacu ke tujuan percobaan
9. Referensi
1.Transmission Line - Lucas Nülle
2.Handbook Transmission Line