Tugas Prak. Fisdas 2
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONALPROGRAM STUDI GEOFISIKA JURUSAN
FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS
GADJAH MADA
PRAKTIKUM FISIKA DASAR IIOSILOSKOP II
DISUSUN OLEH :ANNE QUEENTINA TYAS P12/334727/PA/14959ASISTEN
ACARA : PRASETYO AJI
YOGYAKARTAMEI2013
I.PendahuluanOsiloskop merupakan alat yang berfungsi menyelidiki
perilaku gelombang listrik. Osiloskop dapat menampilkan suatu garis
yang menunjukkan perubahan-perubahan tegangan untukperioda waktu
garis. Alat ini dilengkapi oleh 2 channel input yang digunakan
untuk memasukkan tegangan yang akan diselidiki, dan input GND
(ground) untuk pentanahan muatan sehingga arus dapat mengalir. Pada
praktikum osiloskop semester I, sudah diajarkan cara menggunakan
osiloskop untuk kebutuhan - kebutuhan dasar seperti menampilkan dan
menggerakkan titik, menampilkan dan menyaring gelombang listrik AC,
serta mengatur kecepatan sapu elektron di layar. Untuk semester II
ini diajarkan cara penggunaan osiloskop untuk kebutuhan yang lebih
luas lagi, seperti menampilkan dua gelombang AC secara bersamaan,
menampilkan frekuensi dari wave generator yang disetting berbeda,
mengukur tegangan, dan mengukur beda fase kedua
gelombang.II.Tujuan1. Mengetahui cara menmpilkan scope berkas dua2.
Mengetahui cara pengukuran tegangan3. Mengetahui cara pengukuran
frekuensi4. Mengetahui cara pengkururan beda fase
III.Dasar TeoriOsiloskop merupakan alat yang dapat menyelidiki
perilaku gelombang listrik. Osiloskop dapat menampilkan suatu garis
yang menunjukkan perubahan-perubahan tegangan untukperioda waktu
garis. Besaran listrik yang diukur pada praktikum ini adalah
tegangan peak-to-peak (Vpp), frekuensi (f), dan beda fase
().Pengukuran Vpp dilakukan dengan menghitung tinggi gelombang yang
dikalikan dengan nilai skala volt/div yang digunakan.Vpp
Volts/divFrekuensi (f) merupakan banyaknya gelombang yang terjadi
dalam satu sekon, sedangkan periode (T) , merupakan waktu yang
diperlukan oleh satu gelombang.
Pengukuran periode dilakukan dengan menghitung panjang satu
gelombang (pada skala horizontal) kemudian dikalikan dengan
besarnya skala time/div yang digunakan, di mana T adalah periode,
adalah panjang gelombang dan s adalah skala time/div yang
digunakan.T= time/divBeda fase merupakan perbedaan sudut antara 2
gelombang yang diamati. Pengukuran beda fase dapat dilakukan dengan
2 cara, yaitu cara sinusoidal dan cara kurva Lissajous. Persamaan
pada sinusoidal sebagai berikut Persamaan pada kurva sebagi berikut
180o IV. Metode Penelitiana. Alat dan Bahan
Osiloskop Kabel penghubung Osilator Trafo Rangkaian kapasitor
Rangkaian resistorb. Skema Percobaan1. Percobaan Pengoperasian
Scope Berkas Dua, percobaan pengukuran dua tegangan, dan percobaan
pengukuran dua tegangan yang Identik2. Percobaan Pengukuran Dua
Tegangan yang Berbeda Cara 1
3. Percobaan Pengukuran Dua Tegangan yang Berbeda Cara 2
4. Percobaan Pengukuran Dua Tegangan yang Berbeda Cara 3
5. Percobaan Pengukuran Dua Tegangan yang Berbeda Cara
Kapasitor
6. Percobaan Pengukuran Frekuensi
7. Percobaan Pengukuran Beda Fase
c. Tata Laksana1. Percobaan Pengoperasian Scope Berkas Duaa.
Alat disusun sesuai dengan skema percobaan b. Osiloskop
dinyalakanc. Saklar X-Position dan Y-Position osiloskop diatur
hingga tampilan sesuai dengan yang diinginkand. Channel 1 (CH1) dan
Channel 2 (CH2) diatur sehingga CH1 berada diatas garis tengah
layar osiloskop dan CH2 berada dibawah garis tengah layar
osiloskope. Fokus dan intensitas gambar gelombang diatur dengan
tombol FOCUS dan INTENSITY.f. Tinggi gelombang diatur dengan
menggunakan VOLT/DIV pada osiloskop dan OUTPUT LEVEL pada osilator
sehingga didapatkan tinggi gelombang sebesar 2 divg. Panjang
gelombang diatur dengan menggunakan TIME/DIV pada osiloskop dan
FREQUENCY pada osilator sehingga didapatkan panjang satu gelombang
sebesar 1 divh. Tampilan gelombang pada layar osiloskop digambar
dan besar VOLT/DIV, TIME/DIV, dan frekuensi pada osilator dicatati.
Pada keaadan tombol X10MAG belum ditekan, gelombang CH1 dan CH2
yang ditampilkan di layar osiloskop masing-masing terdapat 10
gelombang. Tombol XMAG ditekan agar hanya terdapat 1 gelombang
2. Percobaan Mengukur Dua Tegangana. Alat disusun sesuai dengan
skema percobaan, sama seperti rangkaian pengoperasian scope berkas
duab. Osiloskop dinyalakanc. Tinggi gelombang diatur sehingga
didapatkan tinggi gelombang sebesar 2 divd. Tampilan gelombang pada
layar osiloskop digambar dan besar VOLT/DIV, TIME/DIV, dan
frekuensi pada osilator dicatat
3. Percobaan Mengukur Dua Tegangan yang Identika. Alat disusun
sesuai dengan skema percobaan, sama seperti rangkaian pengoperasian
scope berkas duab. Osiloskop dinyalakanc. Tombol TIME/DIV diatur
sehingga didapatkan nilai sebesar 1 msd. Skala VOLT/DIV CH1 diatur
sehingga didapatkan nilai sebesar 1Ve. Tampilan gelombang pada
layar osiloskop digambar dan besar VOLT/DIV TIME/DIV, dan frekuensi
pada osilator dicatat
4. Percobaan Mengukur Dua Tegangan yang Berbeda Cara 1, 2, dan
3a. Alat disusun sesuai dengan skema percobaan b. Osiloskop
dinyalakanc. Tombol TIME/DIV dan VOLT/DIV diatur sehingga
ditampilkan 10 gelombang pada layard. Tampilan gelombang pada layar
osiloskop digambar dan besar VOLT/DIV TIME/DIV, dan simpangan
dicatat pada setiap channel
5. Percobaan Mengukur Dua Tegangan yang Berbeda Cara Kapasitora.
Alat disusun sesuai dengan skema percobaan b. Osiloskop
dinyalakanc. Tombol TIME/DIV diputar ke mode X-Y dan VOLT/DIV
diatur sehingga ditampilkan 10 gelombang pada layard. Tampilan
gelombang pada layar osiloskop digambar dan besar VOLT/DIV
TIME/DIV, dan simpangan dicatat pada setiap channel
6. Percobaan Pengukuran Frekuensia. Alat disusun sesuai dengan
skema percobaan b. Osiloskop dinyalakanc. Tinggi gelombang CH1 dan
CH2 diatur sehingga bernilai 2 div. Tinggi gelombang CH2 diatur
dengan memutar tombol OUTPUT LEVEL pada osilator 2.d. Frekuensi
pada osilator 1 diatur menjadi 200 Hz dan frekuensi pada osilator 2
diatur, sehingga perbandingan frekuensi. e. Besar VOLT/DIV, panjang
gelombang, TIME/DIV pada setiap channel dan frekuensi pada setiap
osilator dicatatf. Mode X-Y diaktifkan agar didapatkan kurva
Lissajousg. Tampilan kurva Lissajous yang diperoleh dari percobaan
digambarh. Percobaan poin a - g diulangi untuk perbandingan
frekuensi 1:1, 1:2, dan 2:37. Percobaan Pengukuran Beda Fasea. Alat
disusun sesuai dengan skema percobaan b. Osiloskop dinyalakanc.
Mode X-Y diaktifkan d. Tampilan kurva Lissajous yang diperoleh dari
percobaan digambare. Besar VOLT/DIV, TIME/DIV, dan frekuensi pada
setiap osilator dicatat
d. Analisa Data1. Pengoperasian Scope Berkas Dua (Percobaan 1,
2, 3)CH1 ---> Simpangan = ... div Volt/div = ... = ...
divTegangan Vpp = Simpangan x Volt/divT1 = x Time/div
Setelah X10MAG ditekan
= ... divT1 = ...
2. Mengukur Dua TeganganCH1 ---> A1 = ... Volt/div = ... V1 =
A1 x Volt/div3. Mengukur Dua Tegangan yang Berbeda Cara 1R1 = 1 k ,
R2 = 1,5 A ---> CH2 ---> R2-V2B ---> CH1 ---> R1VR =
V12-V2
Cara 2A ---> CH1 ---> R1-V1B ---> CH2 ---> R2-V2V12
= V1+V2Cara 3A ---> CH1 ---> R1 ---> V1B ---> CH2
---> R2 ----> V2V12 = V1+V2KapasitorA ---> CH1 ---> C
dan R ---> VCRB ---> CH2 ---> R ----> VR
4. Menentukan FrekuensiT1 = 1 x Time/divT2 = 2 x Time/div
3. Mengukur Beda Fase 1. Sinusoidal
2. LissajousV. Hasil Eksperimena. Data1. Percobaan Pengoperasian
Scope Berkas Dua Frekuensi osilator = 950 Hz Volt/div CH1 = 1
volt/div Volt/div CH2 = 1 volt/div Time/div = 1 ms/div2. Percobaan
Pengukuran Dua Tegangan Frekuensi osilator = 950 Hz Volt/div CH1 =
2 volt/div3. Percobaan Pengukuran Dua Tegangan yang Identik
Volt/div CH1 = 1 volt/div Time/div = 1 ms/div4. Percobaan
Pengukuran Dua Tegangan yang Berbeda Cara 1 Volt/div CH1 = 0,5
volt/div Volt/div CH2 = 1 volt/div Simpangan CH1 = 1,5 div
Simpangan CH2 = 2 div5. Percobaan Pengukuran Dua Tegangan yang
Berbeda Cara 2 Volt/div CH1 = 0,5 volt/div Volt/div CH2 = 1
volt/div Simpangan CH1 = 2 div Simpangan CH2 = 1,8 div6. Percobaan
Pengukuran Dua Tegangan yang Berbeda Cara 3 Volt/div CH1 = 0,5
volt/div Volt/div CH2 = 1 volt/div Simpangan CH1 = 2 div Simpangan
CH2 = 0,8 div7. Percobaan Pengukuran Dua Tegangan yang Berbeda Cara
Kapasitor Volt/div CH1 = 0,5 volt/div Volt/div CH2 = 0,02 volt/div
Simpangan CH1 = 4 div Simpangan CH2 = 1 div8. Percobaan Pengukuran
Frekuensia. Perbandingan 1:1
Time/div = 1 ms/div Panjang gelombang pada CH1 = 4,2 div Panjang
gelombang pada CH2 = 4,2 div Frekuensi pada osilator 1 = 220 Hz
Frekuensi pada osilator 2 = 200 Hz
b. Perbandingan 1:2 Time/div = 1 ms/div Panjang gelombang pada
CH1 = 2,2 div Panjang gelombang pada CH2 = 4,2 div Frekuensi pada
osilator 1 = 200 Hz Frekuensi pada osilator 2 = 415 Hz
c. Perbandingan 2:3 Time/div = 1 ms/div Panjang gelombang pada
CH1 = 1,4 div Panjang gelombang pada CH2 = 2,2 div Frekuensi pada
osilator 1 = 200 Hz Frekuensi pada osilator 2 = 320 Hz
9. Percobaan Pengukuran Beda Fase Time/div = X-Y Panjang
gelombang pada CH1 = 2,2 div Panjang gelombang pada CH2 = 1,4 div
Frekuensi osilator = 300 Hz
b. Grafika. Percobaan Pengoperasian Scope Berkas Dua
b. Percobaan Pengukuran Dua Tegangan
c. Percobaan Pengukuran Dua Tegangan yang Identik1. Sebelum X10
MAG ditekan
2. Setelah X10 MAG ditekan
d. Percobaan Pengukuran Dua Tegangan yang berbeda1. Cara I
2. Cara II
3. Cara III
4. Cara dengan Kapasitor
e. Percobaan Pengukuran Frekuensi 1. Frekuensi 1:1
2. Frekuensi 1:2
3. Frekuensi 2:3
f. Mengukur Beda Fase
c. Perhitungan1. Percobaan Pengoperasian Scope Berkas Dua
Sebelum tombol X10MAG ditekanCH1 Simpangan = 2 div ; volt/div = 1
volt/div Maka V = 2 div 1 volt/div = 2 volt ; time/div = 1
ms/div
Maka CH2 Simpangan = 2 div ; volt/div= 1 volt/div Maka V = 2 div
1 volt/div = 2 volt ; time/div = 1 ms/div
Maka
Setelah tombol X10MAG ditekan ; TIME/DIV = 1 ms/div
Maka 2. Percobaan Pengukuran Dua TeganganCH1 Simpangan = 2 div ;
volt/div = 2 volt/div Maka V = 2 div 2 volt/div = 4 volt3.
Percobaan Pengukuran Dua Tegangan yang IdentikCH1 Terdapat 10
gelombangSimpangan = 2 div ; volt/div = 1 volt/div Maka V = 2 div 1
volt/div = 2 volt
Setelah tombol X10MAG ditekanTerdapat 1 gelombang ; time/div = 1
ms/div
Maka 4. Percobaan Pengukuran Dua Tegangan yang Berbeda Cara 1CH1
Mengukur tegangan pada R2Simpangan = 1,5 div ; volt/div = 0,5
volt/div Maka V2 = 1,5 div 0,5 volt/div = 0,75 volt CH2 Mengukur
tegangan pada R1 +R2Simpangan = 2 div ; volt/div = 1 volt/div Maka
V1 + V2 = 2 div 1 volt/div = 2 voltSehingga 5. Percobaan Pengukuran
Dua Tegangan yang Berbeda Cara 2CH1 Mengukur tegangan pada
R1Simpangan = 2 div ; volt/div = 0,5 volt/div Maka V1 = 2 div 0,5
volt/div = 1 volt CH2 Mengukur tegangan pada R1 + R2Simpangan = 1,8
div ; volt/div = 1 volt/div Maka V1 + V2 = 1,8 div 1 volt/div = 1,8
voltSehingga 6. Percobaan Pengukuran Dua Tegangan yang Berbeda Cara
3CH1 Mengukur tegangan pada R1Simpangan = 2 div ; volt/div = 0,5
volt/div Maka V1 = 2 div 0,5 volt/div = 1 voltCH2 Mengukur tegangan
pada R2Simpangan = 0,8 div ; volt/div = 1 volt/div Maka V1 + V2 =
0,8 div 1 volt/div = 0,8 volt Sehingga 7. Percobaan Pengukuran Dua
Tegangan yang Berbeda Cara KapasitorCH1 Mengukur tegangan pada C
dan R VCR Simpangan = 4 div ; volt/div = 0,5 volt/div Maka VCR = 4
div 0,5 volt/div = 2 volt CH2 Mengukur tegangan pada R VRSimpangan
= 1 div ; volt/div = 0,02 volt/div Maka VR = 1 div 0,02 volt/div =
0,02 volt8. Percobaan Pengukuran Frekuensia. Perbandingan 1:1 ;
time/div = 1 ms/div
Maka ; time/div = 1 ms/div
Maka b. Perbandingan 1:2 ; time/div = 1 ms/div
Maka
Maka c. Perbandingan 2:3
Maka ; time/div = 1 ms/div
Maka
9. Percobaan Mengukur Beda Fasea. Sinusoidal = 11,25b.
LissajousB = 1,8 div; A = 3 div = 180o
VI. Pembahasan1. Mengoperasikan scope berkas duaPada percobaan
pengoperasian berkas dua, praktikan dapat menggunakan osiloskop
dalam mengukur dua tegangan dengan penggunaan socket CH1 dan CH2
secara bersamaan. Praktikan dapat mengetahui fungsi tombol position
horizontal dan vertikal, TIME/DIV, VOLT/DIV, X10MAG, dan
tombol-tombol lain yang berhubungan dengan percobaan ini. Pada
tombol "position" horizontal, kedua berkas dapat digerakkan secara
bersamaan. Sedangkan untuk tombol 'position" vertikal hanya
menggerakkan salah satu berkas saja. Ini dikarenakan terdapat dua
buah tombol "position" vertikal yang mempunyai bagian masing-masing
(CH1 dan CH2). Hal serupa juga terjadi pada tombol TIME/DIV berlaku
terhadap dua berkas yang ditampilkan dilayar. Untuk tombol VOLT/DIV
pada tiap channel hanya berlaku terhadap berkas yang berkaitan
dengan masing-masing channel.Selain itu, praktikan juga mengetahui
perubahan frekuensi pada kedua berkas setelah menekan tombol
X10MAG. Dengan menekan tombol tersebut, terlihat bahwa berkas
mengalami pertambahan panjang gelombang.Setelah dilakukan
perhitungan pada percobaan, dapat diketahui bahwa nilai tegangan
sumber adalah 2 volt dengan frekuensinya adalah 1000 Hz.
1. Mengukur dua teganganVpp adalah tegangan dari titik puncak
maksimum ke puncak minimum. Untuk mencari vpp, kita harus
mendapatkan nilai dari Volt/div dan jarak simpangannya. Dari hasil
percobaan, nilai Volt/div sebesar 2 Volt/div dengan simpangan
sebesar 2 div. Nilai tegangan didapatkan dari perkalian Volt/dip
dengan simpangan, sehingga nilai tegangannya adalah 4 volt.
1. Mengukur dua tegangan yang identikPada percobaan pengukuran
dua tegangan yang identik, Time/div dan Volt/div pada CH1 dan CH2
memiliki besar yang sama. Dengan demikian kedua gelombang tersebut
memiliki tegangan, bentuk, dan besar frekuensi yang sama.
Penggunaan X10MAG sendiri untuk memperbesar frekuensi menjadi 10x
lipat.
1. Mengukur dua tegangan yang berbeda1. Cara pertama Mengukur
tegangan pada R2 V2 pada CH1. Pada CH1 simpangan yang diperoleh 1,5
div dan Volt/div sebesar 0,5 volt/div. Sehingga nilai V2 yang
diperoleh sebesar 0,75 Volt. Selanjutnya tegangan pada R1+R2 V1+V2
pada CH2. Pada CH2 simpangan yang diperoleh 2 div dan Volt/div
sebesar 1 volt/div. Sehingga nilai V1 yang diperoleh sebesar 2
Volt.1. Cara kedua Mengukur tegangan pada R1 V1 pada CH1. Pada CH1
simpangan yang diperoleh 2 div dan Volt/div sebesar 0,5 volt/div.
Sehingga nilai V1 yang diperoleh sebesar 1 Volt. Selanjutnya
tegangan pada R1+R2 V1+V2 pada CH2. Pada CH2 simpangan yang
diperoleh 1,8 div dan Volt/div sebesar 1 volt/div. Sehingga nilai
V2 yang diperoleh sebesar 1,8 Volt.1. Cara ketiga Mengukur tegangan
pada R1 V1 pada CH1. Pada CH1 simpangan yang diperoleh 2 div dan
Volt/div sebesar 0,5 volt/div. Sehingga nilai V1 yang diperoleh
sebesar 1 Volt. Selanjutnya tegangan pada R2V2 pada CH2. Pada CH2
simpangan yang diperoleh 0,8 div dan Volt/div sebesar 1 volt/div.
Sehingga nilai V2 yang diperoleh sebesar 0,8 Volt.Jika diamati,
hasil dari perbandingan ketiga cara tersebut berbeda. Ini dapat
disebabkan oleh kesalahan pembacaan berkas osiloskop. Cara dengan
Kapasitor Mengukur tegangan pada C dan R VCR pada CH1. Pada CH1
simpangan yang diperoleh 4 div dan Volt/div sebesar 0,5 volt/div.
Sehingga nilai VCR yang diperoleh sebesar 1 Volt. Selanjutnya
tegangan pada RVR pada CH2. Pada CH2 simpangan yang diperoleh 1 div
dan Volt/div sebesar 0,02 volt/div. Sehingga nilai VR yang
diperoleh sebesar 0,02 Volt.1. Mengukur frekuensi
0. Percobaan frekuensi 1 : 1Pada percobaan frekuensi 1:1,
frekuensi pada generator 1 yaitu 220 Hz dan pada generator 2 yaitu
200 Hz. Hasil frekuensi yang didapat adalah 420 (Hz) : 420 (Hz).
Kurva lissajous berbentuk elips.
0. Percobaan frekuensi 1 :2Pada percobaan frekuensi 1:2,
frekuensi pada generator 1 yaitu 200 Hz dan pada generator 2 yaitu
415 Hz. Bentuk dari gelombang yang dihasilkan mendekati
perbandingan 1 : 2. Hasil frekuensi yang diperoleh yaitu 200 (Hz) :
420 (Hz). Bentuk kurva lissajous menyerupai dasi kupu-kupu. Karena
terbaliknya posisi CH1 dan CH2, bentuk yang ditampilkan tidak
sesuai dengan seharusnya.
0. Percobaan frekuensi 2 : 3Pada percobaan frekuensi 2:3,
frekuensi pada generator 1 yaitu 200 Hz dan pada generator 2 yaitu
320 Hz. Bentuk dari gelombang yang dihasilkan mendekati
perbandingan 2 : 3. Hasil frekuensi yang diperoleh yaitu 140 (Hz) :
220 (Hz). Karena terbaliknya posisi CH1 dan CH2, bentuk yang
ditampilkan tidak sesuai dengan seharusnya. Hasil frekuensi yang
didapatkan juga tidak sesuai dengan seharusnya. Ini dapat
disebabkan oleh kesalahan pembacaan berkas osiloskop.
1. Mengukur Beda FasePada percobaan pengukuran beda fase,
praktikan melakukan percobaan mengukur beda fase dengan menggunakan
frekuensi generator sebesar 300 Hz dan panjang gelombang pada CH1
dan CH2 sebesar 3,2 div. Untuk mencari beda fase, Time/div diatur
ke mode X-Y Pada percobaan ini, praktikan memperoleh nilai A = 3
div dan B = 1,8 div. Maka beda fase yang didapatkan 143,1o. Cara
yang digunakan tersebut adalah lissajous. Untuk cara sinusoidal
didapatkan beda fase sebesar 11,25. Perbedaaan ini dapat disebabkan
oleh kesalahan pembacaan berkas osiloskop.VII. Kesimpulan Osiloskop
merupakan alat yang dapat menyelidiki perilaku gelombang listrik.
Simpangan dan panjang gelombang dapat digerakkan dengan tombol
Volt/div dan TIME/div pada osiloskop. Pada percobaan pengukuran dua
tegangan didapatkan Vpp untuk CH1 dan CH2 = 4 Volt Pada percobaan
pengukuran dua tegangan yang identik, kedua gelombang dikatakan
identik apabila memiliki besar Time/div dan Volt/div yang sama.
Dengan demikian bentuknya pun akan sama. Pada percobaan pengukuran
dua tegangan yang berbeda, didapatkan nilai V1, V2 dan V12 dari
cara I,II, dan III berbeda-beda. Dengan membandingkan sumber lain
yang frekuensinya sudah diketahui, osiloskop dapat digunakan untuk
menghitung frekuensi sumber yang diketahui
VIII.Daftar PustakaLaboratorium Fisika Dasar FMIPA UGM 2011.
Panduan Praktikum Fisika Dasar Semester II Jurusan Fisika,
Laboratorium Fisika Dasar FMIPA UGM, Yogyakarta.
LEMBAR PENGESAHANYogyakarta, 23 Mei 2013Asisten
Praktikum,Praktikan,
Prasetyo Aji Anne Queentina Tyas P.
