⚡ Praktikum Resonansi Rangkaian LRC

1. Area Simulasi Interaktif — Meja Lab dengan FG-2100, Breadboard MB-102, & DSO-1062

Gunakan Function Generator FG-2100 (kiri) untuk mengatur frekuensi dan amplitudo sumber AC. Rangkaian LRC disusun di atas Breadboard MB-102 (tengah) dengan komponen realistis: resistor berpita warna, induktor berkumparan tembaga, dan kapasitor elektrolitik. Digital Storage Oscilloscope DS-1062 (kanan) menampilkan gelombang tegangan (CH1, kuning) dan arus (CH2, cyan). Putar knob FREQUENCY pada FG untuk mencari frekuensi resonansi.

2. Grafik Resonansi & Tabel Data

📋 Tabel Data Pengamatan

3. Petunjuk Penggunaan

1. Klik tombol POWER pada FG-2100 (LED merah menyala).
2. Pilih bentuk gelombang SIN (sinus) — sesuai sumber AC.
3. Atur RANGE ke x10 atau x100, lalu putar knob FREQUENCY (drag melingkar) untuk mengatur frekuensi sumber.
4. Atur AMPLITUDE dengan knob kedua — ini menentukan V_puncak sumber.
5. Atur nilai R, L, C menggunakan slider di bawah canvas.
6. Amati layar DSO: CH1 (kuning) = tegangan sumber, CH2 (cyan) = arus rangkaian.
7. Perhatikan perbedaan fase antara CH1 dan CH2 — saat resonansi, keduanya sefase.
8. Gunakan tombol 📝 Catat Data untuk menyimpan pasangan (f, I) ke tabel.
9. Atau klik 🔍 Auto-Sweep untuk otomatis memindai frekuensi di sekitar f₀.
10. Amati grafik I vs f — puncak kurva adalah frekuensi resonansi.

Rumus Penting:
• Frekuensi resonansi: f₀ = 1 / (2π√(LC))
• Reaktansi induktif: X_L = 2πfL
• Reaktansi kapasitif: X_C = 1 / (2πfC)
• Impedansi: Z = √(R² + (X_L − X_C)²)
• Arus: I = V / Z
• Sudut fase: φ = arctan((X_L − X_C) / R)
• Pada resonansi: X_L = X_C, Z = R (minimum), I = I_max, φ = 0°

4. Teori / Dasar Hukum

Pengenalan: Fenomena Resonansi

Resonansi adalah fenomena di mana suatu sistem berosilasi dengan amplitudo maksimum pada frekuensi tertentu. Dalam rangkaian listrik RLC seri, resonansi terjadi ketika reaktansi induktif (X_L) sama dengan reaktansi kapasitif (X_C). Pada kondisi ini, impedansi rangkaian mencapai nilai minimum (sama dengan resistansi R), sehingga arus yang mengalir mencapai nilai maksimum. Fenomena ini pertama kali dipelajari secara sistematis oleh Nikola Tesla dan William Thomson (Lord Kelvin) pada akhir abad ke-19, dan menjadi fondasi penting dalam teknologi radio, filter frekuensi, dan rangkaian tuner.

Dasar Teori: Rangkaian RLC Seri

Rangkaian RLC seri terdiri dari tiga komponen pasif yang disusun berderet: Resistor (R) yang menghambat arus, Induktor (L) yang menyimpan energi dalam medan magnet, dan Kapasitor (C) yang menyimpan energi dalam medan listrik. Ketika rangkaian diberi tegangan AC dari Function Generator FG-2100, arus yang mengalir bergantung pada frekuensi sumber. Gelombang tegangan dan arus dapat diamati secara langsung melalui Digital Storage Oscilloscope DS-1062.

Reaktansi induktif (X_L) berbanding lurus dengan frekuensi: X_L = 2πfL. Semakin tinggi frekuensi, semakin besar "hambatan" induktor terhadap arus. Sebaliknya, reaktansi kapasitif (X_C) berbanding terbalik dengan frekuensi: X_C = 1/(2πfC). Semakin tinggi frekuensi, semakin kecil "hambatan" kapasitor.

Kondisi Resonansi

Resonansi terjadi ketika X_L = X_C, sehingga kedua reaktansi saling meniadakan. Impedansi total rangkaian menjadi Z = R (nilai minimum). Arus maksimum yang mengalir adalah I_max = V/R. Pada kondisi ini, tegangan dan arus menjadi sefase (φ = 0°) — dapat diamati pada DSO sebagai gelombang CH1 dan CH2 yang berimpit fasanya.

Tujuan Praktikum

1. Mengoperasikan Function Generator FG-2100 dan Oscilloscope DS-1062 untuk mengukur fenomena resonansi.
2. Mengamati hubungan antara frekuensi sumber dengan besar arus dan perbedaan fase tegangan-arus.
3. Menentukan frekuensi resonansi secara eksperimen dan membandingkannya dengan nilai teoritis.

5. Sesi Kuis Interaktif (20 Soal)

Soal 1 / 20 — Skor: 0

🔑 Daftar Praktikum: