LKPD Praktikum Virtual Rangkaian RLC
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD)
Praktikum Virtual Rangkaian Seri RLC pada Arus Bolak-Balik (AC)
A. Judul Praktikum
Analisis Karakteristik Impedansi, Tegangan Komponen, dan Faktor Daya pada Rangkaian Seri RLC Menggunakan Simulasi Virtual Lab.
B. Tujuan Praktikum
- Menghitung reaktansi induktif (\(X_L\)), reaktansi kapasitif (\(X_C\)), dan impedansi total (\(Z\)).
- Menentukan tegangan pada masing-masing komponen (\(V_R, V_L, V_C\)) serta tegangan total (\(V_{\text{total}}\)).
- Menganalisis pengaruh frekuensi terhadap impedansi dan faktor daya (\(\cos\theta\)).
- Menghitung Persentase Kesalahan Relatif (KR) antara hasil ukur pada simulasi dengan hasil perhitungan teori.
C. Alat dan Bahan
- Perangkat Komputer / Laptop / Smartphone terhubung internet.
- Media Simulasi Virtual Lab Rangkaian Seri RLC.
- Resistor (\(R\)), Induktor (\(L\)), dan Kapasitor (\(C\)).
- Catu Daya AC, Ampermeter AC, dan Voltmeter AC.
D. Langkah Kerja
- Buka aplikasi Virtual Lab RLC pada media pembelajaran Anda.
- Rangkai komponen secara seri: Catu Daya AC, Saklar, Resistor, Induktor, Kapasitor, dan Ampermeter.
- Atur parameter variabel pada panel kendali sesuai dengan nilai yang ditentukan pada tabel percobaan.
- Klik tombol ▶ TUTUP SAKLAR untuk mengalirkan arus listrik.
- Amati dan catat nilai arus total (\(I_{\text{ukur}}\)) pada Ampermeter.
- Gunakan Voltmeter untuk mengukur tegangan terukur (\(V_{\text{ukur}}\)) pada masing-masing komponen.
- Masukkan data input (\(V_s, f, R, L, C,\) dan \(I_{\text{ukur}}\)) pada tabel di bawah ini. Tabel akan otomatis menghitung nilai teori dan persentase kesalahan relatifnya.
E. Hasil Praktikum (Tabel Interaktif)
*Petunjuk: Isi kolom berwarna biru (\(V_s, f, R, L, C, I_{\text{ukur}}\)). Kolom sisanya akan terhitung secara otomatis!
| No | Data Input (Variabel Percobaan) | Hasil Perhitungan Otomatis (Teori & Evaluasi) | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(V_s\) (V) | \(f\) (Hz) | \(R\) (\(\Omega\)) | \(L\) (H) | \(C\) (\(\mu\text{F}\)) | \(I_{\text{ukur}}\) (A) | \(X_L\) (\(\Omega\)) | \(X_C\) (\(\Omega\)) | \(Z\) (\(\Omega\)) | \(I_{\text{teori}}\) (A) | \(V_{\text{tot,teori}}\) (V) | \(\cos\theta\) | KR (%) | |
| 1 | - | - | - | - | - | - | - | ||||||
| 2 | - | - | - | - | - | - | - | ||||||
| 3 | - | - | - | - | - | - | - | ||||||
| 4 | - | - | - | - | - | - | - | ||||||
| 5 | - | - | - | - | - | - | - | ||||||
F. Perhitungan dan Pembahasan
Panduan Rumus Fisika Teori:
1. Reaktansi Induktif: \(X_L = 2 \pi f L\)
2. Reaktansi Kapasitif: \(X_C = \frac{1}{2 \pi f C}\)
3. Impedansi Total: \(Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}\)
4. Arus Total Teori: \(I_{\text{teori}} = \frac{V_s}{Z}\)
5. Tegangan Komponen: \(V_R = I \cdot R\), \(V_L = I \cdot X_L\), \(V_C = I \cdot X_C\)
6. Kesalahan Relatif: \(\text{KR} = \left| \frac{I_{\text{teori}} - I_{\text{ukur}}}{I_{\text{teori}}} \right| \times 100\%\)
1. Reaktansi Induktif: \(X_L = 2 \pi f L\)
2. Reaktansi Kapasitif: \(X_C = \frac{1}{2 \pi f C}\)
3. Impedansi Total: \(Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}\)
4. Arus Total Teori: \(I_{\text{teori}} = \frac{V_s}{Z}\)
5. Tegangan Komponen: \(V_R = I \cdot R\), \(V_L = I \cdot X_L\), \(V_C = I \cdot X_C\)
6. Kesalahan Relatif: \(\text{KR} = \left| \frac{I_{\text{teori}} - I_{\text{ukur}}}{I_{\text{teori}}} \right| \times 100\%\)
G. Kesimpulan
Komentar