Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

30
Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi 1 Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang LAMPU SODIUM TEKANAN RENDAH (LOW PRESSURE SODIUM LAMP) I. Tujuan 1. Mahasiswa mampu merangkai rangkaian lampu sodium tekanan rendah dengan alat ukur (voltmeter, amperemeter dan cos φ meter). 2. Memahami dan mengetahui karakteristik lampu sodium tekanan rendah dengan perubahan waktu. 3. Menganalisa hasil eksperimen cara kerja lampu sodium tekanan rendah. II. Teori Pendukung Lampu sodium tekanan rendah merupakan salah satu lampu hemat energi yang banyak dipakai pada penerangan jalan dan industri. Lampu ini ditemukan pada tahun 1920 dan diproduksi secara komersial oleh Philips di Belanda tahun 1932. Output lumen lampu ini tidak menurun seiring usia secara drastis. Sehingga usia lampu ini lama dan ada yang mencapai 18.000 jam nyala. Kekurangan dari lampu ini ialah warnanya yang kuning sehingga tidak dapat digunakan untuk kegiatan bekerja. Tetapi lampu ini mempunyai daya tembus yang tinggi pada daerah berkabut dan hujan. Sehingga banyak digunakan pada daerah industri, penerangan jalan dan lapangan parkir. Sodium pada lampu dapat terbakar jika dilepaskan ke udara (jika tabung lampu pecah atau bocor). Lampu ini juga dikenal dengan lampu SOX. Lampu ini memiliki dua tabung dimana tabung bagian dalam berbentuk U. Tabung U berisi cairan sodium ditambah dengan gas neon dan argon 1% sebagai gas bantu serta memiliki dua elektroda dilapisi dengan tungsten. Tabung bagian luar berfungsi sebagai pelindung dan mempertahankan suhu kerja tabung U. Tonjolan tabung U berguna untuk mengumpulkan cairan sodium ketika tabung mendingin setelah lampu dimatikan. III. Alat dan Bahan Armatur SRC 202 9111 175 802 Lampu sodium tekanan rendah (SOX 90 Watt) Transformator bocor B5 x 90 H26, SOX 90 W Kapasitor 9,6 nF Voltmeter 0 – 500 Volt Amperemeter 0 – 5 Ampere Cos φ meter

description

good

Transcript of Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Page 1: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

1

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

LAMPU SODIUM TEKANAN RENDAH

(LOW PRESSURE SODIUM LAMP)

I. Tujuan

1. Mahasiswa mampu merangkai rangkaian lampu sodium tekanan rendah dengan alat ukur

(voltmeter, amperemeter dan cos φ meter).

2. Memahami dan mengetahui karakteristik lampu sodium tekanan rendah dengan perubahan

waktu.

3. Menganalisa hasil eksperimen cara kerja lampu sodium tekanan rendah.

II. Teori Pendukung

Lampu sodium tekanan rendah merupakan salah satu lampu hemat energi yang banyak

dipakai pada penerangan jalan dan industri. Lampu ini ditemukan pada tahun 1920 dan

diproduksi secara komersial oleh Philips di Belanda tahun 1932. Output lumen lampu ini tidak

menurun seiring usia secara drastis. Sehingga usia lampu ini lama dan ada yang mencapai 18.000

jam nyala.

Kekurangan dari lampu ini ialah warnanya yang kuning sehingga tidak dapat digunakan

untuk kegiatan bekerja. Tetapi lampu ini mempunyai daya tembus yang tinggi pada daerah

berkabut dan hujan. Sehingga banyak digunakan pada daerah industri, penerangan jalan dan

lapangan parkir. Sodium pada lampu dapat terbakar jika dilepaskan ke udara (jika tabung lampu

pecah atau bocor). Lampu ini juga dikenal dengan lampu SOX.

Lampu ini memiliki dua tabung dimana tabung bagian dalam berbentuk U. Tabung U berisi

cairan sodium ditambah dengan gas neon dan argon 1% sebagai gas bantu serta memiliki dua

elektroda dilapisi dengan tungsten. Tabung bagian luar berfungsi sebagai pelindung dan

mempertahankan suhu kerja tabung U. Tonjolan tabung U berguna untuk mengumpulkan cairan

sodium ketika tabung mendingin setelah lampu dimatikan.

III. Alat dan Bahan

• Armatur SRC 202 9111 175 802

• Lampu sodium tekanan rendah (SOX 90 Watt)

• Transformator bocor B5 x 90 H26, SOX 90 W

• Kapasitor 9,6 nF

• Voltmeter 0 – 500 Volt

• Amperemeter 0 – 5 Ampere

• Cos φ meter

Page 2: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

2

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

IV. Gambar Rangkaian

Gambar 1. Rangkaian Lampu Sodium Tekanan Rendah

V. Prosedur Kerja

1. Buat rangkaian lampu sodium tekanan rendah.

2. Hidupkan lampu tersebut dan amati proses terbangkitnya cahaya dengan interval waktu

setiap 15 detik, catat perubahan yang terjadi dalam tabel. Ukur tegangan, arus dan cos phi-

nya.

3. Setelah lampu menyala normal matikan lampu tersebut dan hidupkan secepatnya kembali,

catat apa yang terjadi.

Tabel Percobaan:

No. Waktu

(detik)

Tegangan

(Volt)

Arus

(Ampere) Cos φ Warna

1.. 0 220

2. 15 220

3. 30 220

4. 45 220

5. 60 220

6. 75 220

7. 90 220

8. 105 220

9. 120 220

10. 135 220

11. 150 220

12. 165 220

13. 180 220

14. 195 220

15. 210 220

16. 255 220

Setelah lampu nyala normal, lampu dimatikan dan dihidupkan lagi, lampu langsung menyala

17. 0 220

Page 3: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

3

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

VI. Hasil Praktikum

No. Waktu

(detik)

Tegangan

(Volt)

Arus

(Ampere) Cos φ Warna

1. 0 220 0,5 Lagging 0,98 Merah

2. 15 220 0,54 Lagging 0,98 Merah Muda

3. 30 220 0,54 Lagging 0,98 Merah Muda

4. 45 220 0,54 Lagging 0,98 Merah Muda Pudar

5. 60 220 0,53 Lagging 0,98 Merah Muda Pudar

6. 75 220 0,53 Lagging 0,98 Merah Muda Pudar

7. 90 220 0,53 Lagging 0,98 Merah Muda Pudar

8. 105 220 0,53 Lagging 0,98 Merah Muda Pudar

9. 120 220 0,53 Lagging 0,98 Merah Muda Pudar

10. 135 220 0,53 Lagging 0,98 Merah Muda Pudar

11. 150 220 0,53 Lagging 0,98 Merah Muda Pudar

12. 165 220 0,53 Lagging 0,98 Jingga

13. 180 220 0,53 Lagging 0,98 Jingga

14. 195 220 0,53 Lagging 0,99 Jingga

15. 210 220 0,53 Lagging 0,99 Jingga

16. 255 220 0,52 Lagging 0,99 Kuning

Setelah lampu nyala normal, lampu dimatikan dan dihidupkan lagi, lampu langsung menyala

17. 0 220 0,5 Lagging 0,99 Kuning Terang

VII. Analisa Data

1. Waktu 0 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,5 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,5 . 0,98 = 107,8 Watt

Warna : Merah

2. Waktu 15 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,54 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,54 . 0,98 = 116,424 Watt

Warna : Merah Muda

3. Waktu 30 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,54 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,54 . 0,98 = 116,424 Watt

Warna : Merah Muda

Page 4: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

4

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

4. Waktu 45 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,54 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,54 . 0,98 = 116,424 Watt

Warna : Merah Muda Pudar

5. Waktu 60 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,53 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,53 . 0,98 = 114,268 Watt

Warna : Merah Muda Pudar

6. Waktu 75 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,53 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,53 . 0,98 = 114,268 Watt

Warna : Merah Muda Pudar

7. Waktu 90 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,53 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,53 . 0,98 = 114,268 Watt

Warna : Merah Muda Pudar

8. Waktu 105 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,53 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,53 . 0,98 = 114,268 Watt

Warna : Merah Muda Pudar

9. Waktu 120 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,53 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,53 . 0,98 = 114,268 Watt

Warna : Merah Muda Pudar

10. Waktu 135 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,53 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,53 . 0,98 = 114,268 Watt

Warna : Merah Muda Pudar

Page 5: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

5

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

11. Waktu 150 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,53 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,53 . 0,98 = 114,268 Watt

Warna : Merah Muda Pudar

12. Waktu 165 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,53 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,53 . 0,98 = 114,268 Watt

Warna : Jingga

13. Waktu 180 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,53 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,53 . 0,98 = 114,268 Watt

Warna : Jingga

14. Waktu 195 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,53 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,53 . 0,99 = 115,434 Watt

Warna : Jingga

15. Waktu 210 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,53 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,53 . 0,99 = 115,434 Watt

Warna : Jingga

16. Waktu 255 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,52 Ampere

Cos φ Lag 0,98

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,52 . 0,99 = 113,256 Watt

Warna : Kuning

17. Waktu 0 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,5 Ampere

Cos φ Lag 0,99

Daya P = V . I . Cos φ = 220 . 0,5 . 0,99 = 108,9 Watt

Warna : Kuning Terang

Page 6: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

6

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

VIII. Evaluasi

1. Penjelasan proses nyala lampu sodium tekanan rendah.

2. Penyebab lampu sodium tekanan rendah terbatas penggunaannya pada penerangan jalan

dan tempat-tempat tertentu saja.

3. Penjelasan posisi/kedudukan tabung lampu yang diperbolehkan untuk lampu ini.

4. Penjelasan fungsi tonjolan-tonjolan yang terdapat pada tabung U.

Hasil:

1. Penjelasan proses nyala lampu sodium tekanan rendah

Gambar 2. Keadaan Lampu Saat Pertama Dinyalakan

Ketika mulai di-ON-kan, transformator dan ignitor bekerja untuk menyalakan tabung U

lampu. Saat itu temperatur dalam tabung U masih rendah dan sodium masih mengumpul

pada tonjolan-tonjolan sehingga perlu pemanasan melalui katoda (elektroda). Pemanasan

dilakukan dengan ignitor (penyala) dengan tegangan tergantung dari ignitor tersebut dan

biasanya berkisar dari 200 V hingga 6 kV. Pada waktu pemanasan, gas neon dan argon akan

membentuk warna merah muda. Pada tabung terlihat bagian-bagian yang kosong antara

gas yaitu ruang Faraday karena tegangan yang rendah.

Gambar 3. Proses Mulai Pemanasan Tabung Lampu

Page 7: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

7

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

Gambar 4. Keadaan Ketika Suhu Tabung Mulai Panas

Gas neon dapat memendarkan cahaya saat gas argon membara karena gas argon bekerja

dengan tegangan yang lebih rendah dibandingkan dengan gas neon. Sementara itu cairan

sodium masih tetap mengumpul pada tonjolan-tonjolan hingga suhu mencapai batas

normal. Proses pemanasan tabung membutuhkan waktu hingga 4,5 menit, warna merah

muda dihasilkan pada waktu 2,5 menit kemudian warna merah muda tersebut berubah

menjadi jingga. Pada waktu lampu berwarna jingga, cairan sodium mulai menguap pada

waktu 3,5 menit. Setelah cairan sodium semuanya menguap maka lampu mulai berubah

warnanya menjadi kuning kemudian kuning terang hingga 4,5 menit.

Gambar 5. Warna Lampu yang Dihasilkan Ketika Hidup Normal

2. Penyebab lampu sodium tekanan rendah terbatas penggunaannya pada penerangan jalan

dan tempat-tempat tertentu saja.

Warna kuning yang dihasilkan oleh lampu membuat lampu ini tidak dapat digunakan untuk

jenis kegiatan yang membutuhkan ketelitian mata. Sensitifitas mata manusia (λ) ialah pada

555 nm, sedangkan warna kuning terletak pada 589 nm. Sehingga tidak dapat digunakan

pada penerangan seperti ruang belajar, kantor, laboratorium dan sejenisnya. Lagipula efek

pencahayaan dengan lampu sodium tekanan rendah ini cenderung mengubah warna dasar

asli dari objek penglihatan. Tetapi kemampuan tembus cahaya pada kabut, angin debu, dan

hujan lebat sangat baik untuk warna kuning. Sehingga cocok untuk penerangan jalan,

karena jalan mengalami keadaan tersebut yang dapat mengganggu pengendara (pengguna

jalan). Lampu ini juga cocok untuk penerangan pabrik yang daerahnya mengandung asap

yang tebal dan sebagainya yang mengganggu penglihatan. Selain untuk penerangan jalan

dan pabrik industri juga dapat digunakan pada penerangan lorong-lorong dan terowongan.

Page 8: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

8

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

3. Posisi/kedudukan tabung lampu yang diperbolehkan untuk lampu sodium tekanan rendah

Karena bentuk tabung lampu ini berbentuk U memanjang maka objek yang diterangi

disesuaikan dengan lampu dengan disejajarkan. Tabung lampu dipasang dengan

menggunakan armatur dan tertutup.

4. Fungsi tonjolan-tonjolan pada tabung U lampu

Saat suhu tabung lampu dingin (lampu tidak hidup) maka sodium berubah menjadi cairan,

cairan ini perlu dikumpulkan agar tidak berpencar karena akan sulit nyala bila sudah

berpencar. Pengumpulan tersebut dilakukan melalui tonjolan-tonjolan pada tabung.

IX. Kesimpulan

• Lampu sodium tekanan rendah termasuk lampu hemat energi dengan cahayanya yang

kuning. Ditemukan pada tahun 1920. Lampu ini juga disebut lampu SOX. Menggunakan

bahan sodium, gas argon dan gas neon. Lampu ini mempunyai trafo, ignitor dan kapasitor

dalam penyalaan. Ignitor berfungsi sebagai penyala, trafo untuk menyesuaikan tegangan

kerja lampu dan kapasitor sebagai alat perbaikan faktor daya pada lampu karena lampu ini

beban yang bersifat induktif.

• Mempunyai umur nyala yang lama mencapai 18.000 jam nyala. Memerlukan pemanasan

ketika dihidupkan selama sekitar 4-5 menit. Lampu ini mempunyai sensitifitas warna pada

589 nm (nanometer) sehingga tidak cocok untuk penerangan seperti ruang kerja kantor atau

kelas. Lebih cocok pada penerangan jalan, industri dan sejenisnya karena memiliki daya

tembus yang tinggi untuk kabut, hujan lebat dan debu.

• Lampu ini jika pecah atau bocor tabungnya dapat terbakar (meledak) karena sodium bersifat

mudah terbakar jika keluar dari tabung bertemu dengan udara. Sehingga perlu bahan

tabung yang kuat.

• Menghasilkan ±200 lumen/watt.

Page 9: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

9

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

LAMPU SODIUM TEKANAN TINGGI

(HIGH PRESSURE SODIUM LAMP)

I. Tujuan

1. Mahasiswa dapat merangkai lampu sodium tekanan tinggi dengan alat ukur (voltmeter,

amperemeter dan cos φ meter).

2. Mahasiswa mengetahui dan memahami karakteristik dan spesifikasi lampu sodium tekanan

tinggi.

3. Mahasiswa dapat membedakan antara lampu sodium tekanan rendah dengan lampu

sodium tekanan tinggi.

4. Mahasiswa dapat menganalisa cara kerja lampu sodium tekanan tinggi.

II. Teori Singkat

Lampu sodium tekanan tinggi ada dua jenis, yaitu lampu sodium dengan tabung baur

dengan kode SON dan SON-H kemudian lampu sodium tekanan tinggi dengan tabung jernih

kode SON-T. Lampu ini banyak digunakan untuk penerangan jalan. Lampu sodium tekanan tinggi

merupakan pengembangan dari lampu sodium tekanan rendah. Lampu ini lebih efisien

dibanding dengan lampu sodium tekanan rendah. Lampu ini dikembangkan oleh General Electric

pertama kali di Schenectady, New York, Nela Park dan Ohio. Pada tahun 1964 pertama kalinya

dipasarkan secara massal.

Lampu sodium tekanan tinggi terdiri dari sebuah tabung pijar yang diselubungi oleh sebuah

tabung lagi sebagai pengaman. Tabung pijar mempunyai tekanan tinggi untuk efisiensi yang

tinggi. Zat sodium, merkuri dan xenon selalu digunakan pada tabung pijar. Tabung pijar terbuat

dari keramik aluminium oksida yang mana tahan terhadap efek korosi dari alkalis seperti sodium.

Lampu sodium tekanan tinggi mempunyai usia kerja 24.000 jam nyala.

III. Alat dan Bahan

• Lampu sodium tekanan tinggi SON 250 Watt

• Transformator bocor

• Ignitor

• Kapasitor

• Voltmeter 0 – 500 V

• Amperemeter 0 – 5 A

• Armatur SON 250 Watt

• Cos φ meter

• Kabel penghubung

Page 10: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

10

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

IV. Gambar Rangkaian

Gambar 6. Rangkaian Lampu Sodium Tekanan Tinggi

V. Prosedur Kerja

1. Buatlah rangkaian lampu sodium tekanan tinggi.

2. Hidupkan lampu dan amati proses terbangkitnya cahaya dengan interval waktu setiap 15

detik. Catat percobaan yang terjadi dalam tabel.

3. Setelah lampu menyala normal matikan lampu tersebut dan kemudian hidupkan secepatnya

kembali. Lalu catat apa yang terjadi.

Tabel percobaan:

No. Waktu

(detik)

V

(V)

Pakai Kapasitor Tanpa Kapasitor

I

(A) Cos φ Warna

I

(A) Cos φ Warna

1. 0 220

2. 15 220

3. 30 220

4. 45 220

5. 60 220

6. 75 220

7. 90 220

8. 105 220

9. 120 220

10. 135 220

11. 150 220

12. 165 220

13. 180 220

14. 195 220

15. 210 220

16. 225 220

Setelah dimatikan dan langsung dihidupkan lagi, catat apa yang terjadi

17. 0 220

Page 11: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

11

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

VI. Hasil Praktikum

No. Waktu

(detik)

V

(V)

Pakai Kapasitor Tanpa Kapasitor

I

(A) Cos φ Warna

I

(A) Cos φ Warna

1. 0 220 2,57 Lag 0,3 Merah Muda 4,2 Lag 0,36 Merah Muda

2. 15 220 2,58 Lag 0,32 Kuning 4,26 Lag 0,34 Merah Muda

3. 30 220 2,58 Lag 0,32 Kuning 4,25 Lag 0,34 Jingga

4. 45 220 2,58 Lag 0,36 Kuning 4,25 Lag 0,34 Jingga

5. 60 220 2,5 Lag 0,38 Kuning 4,24 Lag 0,34 Jingga

6. 75 220 2,57 Lag 0,4 Kuning Terang 4,15 Lag 0,34 Kuning

7. 90 220 2,565 Lag 0,42 Kuning Terang 4,1 Lag 0,36 Kuning Terang

8. 105 220 2,565 Lag 0,44 Kuning Terang 4 Lag 0,36 Kuning Terang

9. 120 220 2,56 Lag 0,48 Kuning Terang 3,9 Lag 0,4 Kuning Terang

10. 135 220 2,5 Lag 0,49 Kuning Terang 3,75 Lag 0,44 Kuning Terang

11. 150 220 2,5 Lag 0,5 Kuning Terang 3,6 Lag 0,44 Kuning Terang

12. 165 220 2,45 Lag 0,52 Kuning Terang 3,6 Lag 0,4 Kuning Terang

13. 180 220 2,42 Lag 0,54 Kuning Terang 3,55 Lag 0,4 Kuning Terang

14. 195 220 2,4 Lag 0,55 Kuning Terang 3,45 Lag 0,42 Kuning Terang

15. 210 220 2,38 Lag 0,56 Kuning Terang 3,4 Lag 0,44 Kuning Terang

16. 225 220 2,35 Lag 0,58 Kuning Terang 3,25 Lag 0,46 Kuning Terang

Setelah dimatikan dan langsung dihidupkan lagi, catat apa yang terjadi

17. 0 220 0 Lag 0,6 Tidak Nyala 0 Lead 0,6 Tidak Nyala

VII. Analisa Data

Pakai Kapasitor 20 µF

1. Waktu 0 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,57 Ampere

Cos φ Lag 0,3

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,57 . 0,3 = 169,62 Watt

Warna : Merah Muda

2. Waktu 15 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,58 Ampere

Cos φ Lag 0,32

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,58 . 0,32 = 181,632 Watt

Warna : Kuning

3. Waktu 30 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,58 Ampere

Cos φ Lag 0,32

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,58 . 0,32 = 181,632 Watt

Warna : Kuning

Page 12: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

12

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

4. Waktu 45 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,58 Ampere

Cos φ Lag 0,36

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,58 . 0,36 = 204,336 Watt

Warna : Kuning

5. Waktu 60 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,5 Ampere

Cos φ Lag 0,38

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,5 . 0,38 = 209 Watt

Warna : Kuning

6. Waktu 75 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,57 Ampere

Cos φ Lag 0,4

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,57 . 0,4 = 226,16 Watt

Warna : Kuning Terang

7. Waktu 90 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,565 Ampere

Cos φ Lag 0,42

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,565 . 0,42 = 237,006 Watt

Warna : Kuning Terang

8. Waktu 105 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,565 Ampere

Cos φ Lag 0,44

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,565 . 0,44 = 248,292 Watt

Warna : Kuning Terang

9. Waktu 120 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,56 Ampere

Cos φ Lag 0,48

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,56 . 0,48 = 270,336 Watt

Warna : Kuning Terang

10. Waktu 135 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,5 Ampere

Cos φ Lag 0,49

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,5 . 0,49 = 269,5 Watt

Warna : Kuning Terang

Page 13: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

13

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

11. Waktu 150 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,5 Ampere

Cos φ Lag 0,5

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,5 . 0,5 = 275 Watt

Warna : Kuning Terang

12. Waktu 165 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,45 Ampere

Cos φ Lag 0,52

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,45 . 0,52 = 280,28 Watt

Warna : Kuning Terang

13. Waktu 180 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,42 Ampere

Cos φ Lag 0,54

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,42 . 0,54 = 287,496 Watt

Warna : Kuning Terang

14. Waktu 195 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,4 Ampere

Cos φ Lag 0,55

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,4 . 0,55 = 290,4 Watt

Warna : Kuning Terang

15. Waktu 210 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,38 Ampere

Cos φ Lag 0,56

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,38 . 0,56 = 293,216 Watt

Warna : Kuning Terang

16. Waktu 225 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 2,35 Ampere

Cos φ Lag 0,58

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 2,35 . 0,58 = 299,86 Watt

Warna : Kuning Terang

17. Waktu 0 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0 Ampere

Cos φ Lead 0,6

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0 . 0,6 = 0 Watt

Warna : Tidak Nyala

Page 14: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

14

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

Tanpa Kapasitor:

1. Waktu 0 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 4,2 Ampere

Cos φ Lag 0,36

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 4,2 . 0,36 = 332,64 Watt

Warna : Merah Muda

2. Waktu 15 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 4,26 Ampere

Cos φ Lag 0,34

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 4,26 . 0,34 = 318,648 Watt

Warna : Merah Muda Pudar

3. Waktu 30 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 4,25 Ampere

Cos φ Lag 0,34

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 4,25 . 0,34 = 317,9 Watt

Warna : Jingga

4. Waktu 45 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 4,25 Ampere

Cos φ Lag 0,34

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 4,25 . 0,34 = 317,9 Watt

Warna : Jingga

5. Waktu 60 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 4,24 Ampere

Cos φ Lag 0,34

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 4,24 . 0,34 = 317,152 Watt

Warna : Jingga

6. Waktu 75 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 4,15 Ampere

Cos φ Lag 0,34

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 4,15 . 0,34 = 310,42 Watt

Warna : Kuning

7. Waktu 90 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 4,1 Ampere

Cos φ Lag 0,36

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 4,1 . 0,36 = 324,72 Watt

Warna : Kuning Terang

Page 15: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

15

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

8. Waktu 105 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 4 Ampere

Cos φ Lag 0,36

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 4 . 0,36 = 316,8 Watt

Warna : Kuning Terang

9. Waktu 120 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 3,9 Ampere

Cos φ Lag 0,4

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 3,9 . 0,4 = 343,2 Watt

Warna : Kuning Terang

10. Waktu 135 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 3,75 Ampere

Cos φ Lag 0,44

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 3,75 . 0,44 = 363 Watt

Warna : Kuning Terang

11. Waktu 150 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 3,6 Ampere

Cos φ Lag 0,44

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 3,6 . 0,44 = 348,48 Watt

Warna : Kuning Terang

12. Waktu 165 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 3,6 Ampere

Cos φ Lag 0,4

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 3,6 . 0,4 = 316,8 Watt

Warna : Kuning Terang

13. Waktu 180 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 3,55 Ampere

Cos φ Lag 0,4

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 3,55 . 0,4 = 312,4 Watt

Warna : Kuning Terang

14. Waktu 195 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 3,45 Ampere

Cos φ Lag 0,42

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 3,45 . 0,42 = 318,78 Watt

Warna : Kuning Terang

Page 16: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

16

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

15. Waktu 210 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 3,4 Ampere

Cos φ Lag 0,44

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 3,4 . 0,44 = 329,12 Watt

Warna : Kuning Terang

16. Waktu 225 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 3,25 Ampere

Cos φ Lag 0,46

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 3,25 . 0,46 = 328,9 Watt

Warna : Kuning Terang

17. Waktu 0 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0 Ampere

Cos φ Lead 0,6

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0 . 0,6 = 0 Watt

Warna : Tidak Nyala

VIII. Evaluasi

1. Penjelasan tentang proses nyala lampu sodium tekanan tinggi.

2. Penjelasan tentang posisi/kedudukan tabung lampu yang diperbolehkan untuk lampu ini.

Hasil:

1. Proses Penyalaan Lampu Sodium Tekanan Tinggi

Gambar 7. Bagian-Bagian Lampu Sodium Tekanan Tinggi

Lampu sodium tekanan tinggi terdiri dari tabung nyala yang diselubungi oleh sebuah

tabung lagi sebagai pelindung. Tabung nyala berisi sodium dengan tekanan tinggi dan

ditambah dengan gas penunjang lainnya yaitu merkuri, xenon dan neon. Tabung nyala

terbuat dari keramik aluminium oksida yang tahan terhadap korosi karena efek alkalis dari

sodium.

Lampu ini mempunyai ignitor sebagai penyala awal. Ketika lampu di-on-kan maka trafo

menyesuaikan tegangan yang dibutuhkan lampu sementara itu ignitor mulai menyalakan

lampu dengan mengirimkan sinyal tegangan tinggi dari trafo ke tabung nyala. Lampu mulai

berwarna merah yang menandakan bahwa gas xenon dan neon yang bekerja, kemudian

Page 17: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

17

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

mulai memanaskan gas merkuri pada tabung nyala hingga warna lampu menjadi jingga ke

kuning. Ketika suhu lampu sudah mulai mendekati 240ºC sodium mulai menguap. Sodium

yang sudah dicampur dengan bahan lain membuat warna lampu menjadi kuning terang,

warna kuning tersebut timbul karena adanya gas bantu merkuri. Kemudian jika lampu

terputus dari sumber listrik (listrik dipadamkan) dan kembali dinyalakan maka lampu ini

tidak langsung dapat menyala seperti lampu sodium tekanan rendah karena suhu dan

tekanan gas sodium di dalam tabung nyala masih sangat tinggi sehingga perlu didinginkan

dulu.

2. Posisi / kedudukan lampu yang diperbolehkan untuk lampu sodium tekanan tinggi

Lampu sodium tekanan tinggi yang dipasang sebagai lampu jalan menggunakan tiang.

Tiang dipasang seperti tiang distribusi listrik. Kemudian memakai armatur SON. Posisi

peletakan armatur dipasang menghadap ke bawah dengan sudut kira-kira 120º dari tiang.

IX. Kesimpulan

• Lampu sodium tekanan tinggi lebih baik dibandingkan dengan lampu sodium tekanan

rendah karena memiliki umur nyala lebih lama yaitu 24000 jam nyala. Ukurannya juga lebih

kecil, lumen yang dihasilkan juga lebih besar. Hanya saja warnanya masih kuning.

• Lampu sodium tekanan tinggi lebih cocok digunakan pada penerangan jalan karena

cahayanya mampu menembus kabut, hujan dan debu.

• Lampu sodium tekanan tinggi membutuhkan kapasitor untuk perbaikan faktor dayanya

karena bersifat induktif. Untuk itu dipilih nilai kapasitor yang cocok untuk menjadikan nilai

faktor dayanya mendekati atau menjadi 1. Dari percobaan terlihat bahwa nilai kapasitor yang

dipakai belum cocok untuk memperbaiki faktor dayanya. Jika tidak memakai kapasitor maka

lampu tersebut mengakibatkan rugi daya.

Page 18: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

18

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

LAMPU MERKURI

(MERCURY LAMP)

I. Tujuan

1. Mahasiswa mampu merangkai rangkaian lampu merkuri.

2. Mahasiswa mengetahui dan memahami karakteristik dan spesifikasi lampu merkuri.

3. Mahasiswa mampu menyelidiki proses kerja lampu merkuri.

II. Teori Pendukung

Lampu ini dibuat pertama kalinya pada tahun 1901. Lampu merkuri terdiri dari dua tabung,

tabung nyala yang terbuat kaca kuarsa (quartz) dan tabung pelindung yang terbuat dari kaca

borosilikat. Lampu merkuri punya dua jenis, yaitu jenis tekanan rendah dan tekanan tinggi.

Lampu yang jenis tekanan rendah merupakan lampu merkuri pertama dengan kerja menguapkan

zat merkuri di dalamnya. Sedangkan lampu jenis tekanan tinggi ialah pengembangan dari

tekanan rendah dengan ditemukannya bahan kaca kuarsa sebagai tabung nyala dan tekanan

tinggi ini meningkatkan efisiensi dari lampu merkuri. Beberapa dari jenis lampu merkuri tekanan

tinggi menggunakan balast tersendiri (self ballasted).

Di dalam tabung nyala terdapat merkuri, gas argon, dan air raksa. Kemudian pada lampu tersebut

memiliki tiga elektroda, yaitu dua elektroda utama dan satu elektroda bantu. Elektroda bantu

terhubung dengan resistor karbon yang bernilai kira-kira 50 KΩ. Pada tabung pelindung di

permukaannya diberi posfor yang digunakan untuk mengubah warna yang tidak bisa dilihat mata

menjadi terlihat sekaligus memperbaiki warnanya. Selain itu juga diberikan gas nitrogen untuk

mendinginkan tabung gas.

Lampu merkuri lebih baik dibandingkan dengan lampu sodium tekanan tinggi karena warnanya.

Tetapi lampu merkuri kurang efisien dibanding lampu sodium tekanan tinggi. Umur nyala lampu

merkuri rata-rata 24000 jam nyala tetapi beberapa lampu merkuri juga ada yang mencapai 40

tahun.

III. Alat dan Bahan

• Lampu HPL-N 125 Watt Merk Philips

• Armatur HGS 201/80-125 W 9111 639 30032 ta 15ºC 1 x HPL-N 125 W

• Kapasitor 12 µF 250 V dan 9 µF 250 V

• Transformator bocor

• Ignitor

• Cos φ meter

• Amperemeter 0 – 5 A

• Voltmeter 0 – 500 V

• Kabel penghubung

Page 19: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

19

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

IV. Gambar Rangkaian

Gambar 8. Rangkaian Lampu Merkuri

V. Prosedur Kerja

1. Buatlah rangkaian lampu merkuri.

2. Hidupkan lampu dan amati proses terbangkitnya cahaya dengan interval waktu setiap 25

detik. Catat perubahan yang terjadi dalam tabel percobaan.

3. Setelah lampu menyala normal, matikan lampu tersebut dan kemudian hidupkan secepatnya

kembali. Catat apa yang terjadi.

Tabel Percobaan:

No T

(detik)

V

(V)

Tanpa Kapasitor C 10 µF C 12 µF Warna

I (A) Cos φ I (A) Cos φ I (A) Cos φ

1. 0 220

2. 25 220

3. 50 220

4. 75 220

5. 100 220

6. 125 220

7. 150 220

8. 175 220

9. 200 220

10. 225 220

11. 250 220

12. 275 220

13. 300 220

14. 325 220

15. 350 220

16. 375 220

Setelah lampu nyala normal, lalu dimatikan dan dihidupkan lagi. Catat apa yang terjadi.

17. 0 220

18. 218 220

Page 20: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

20

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

VI. Hasil Praktikum

No T

(detik)

V

(V)

Tanpa Kapasitor C 10 µF C 12 µF Warna

I (A) Cos φ I (A) Cos φ I (A) Cos φ

1. 0 220 0,6 Lag 0,4 0,55 Lag 0,46 0,5 Lag 0,72 Ungu

2. 25 220 0,6 Lag 0,38 0,57 Lag 0,46 0,5 Lag 0,72 Ungu

3. 50 220 0,6 Lag 0,38 0,57 Lag 0,46 0,49 Lag 0,7 Ungu Pudar

4. 75 220 0,6 Lag 0,38 0,56 Lag 0,48 0,48 Lag 0,71 Ungu Pudar

5. 100 220 0,6 Lag 0,38 0,56 Lag 0,48 0,46 Lag 0,74 Putih

6. 125 220 0,5 Lag 0,38 0,54 Lag 0,5 0,42 Lag 0,8 Putih

7. 150 220 0,49 Lag 0,38 0,53 Lag 0,52 0,3 Lag 0,9 Putih

8. 175 220 0,4 Lag 0,44 0,53 Lag 0,52 0,27 Lag 0,97 Putih Terang

9. 200 220 0,4 Lag 0,48 0,51 Lag 0,54 0,22 Lag 0,97 Putih Terang

10. 225 220 0,38 Lag 0,52 0,5 Lag 0,61 0,19 Lag 0,99 Putih Terang

11. 250 220 0,35 Lag 0,55 0,48 Lag 0,76 0,19 Lag 0,99 Putih Terang

12. 275 220 0,32 Lag 0,59 0,47 Lag 0,82 0,19 Lag 0,99 Putih Terang

13. 300 220 0,3 Lag 0,62 0,46 Lag 0,84 0,19 Lag 0,99 Putih Terang

14. 325 220 0,3 Lag 0,64 0,45 Lag 0,86 0,19 Lag 0,99 Putih Terang

15. 350 220 0,28 Lag 0,66 0,45 Lag 0,88 0,19 Lag 0,99 Putih Terang

16. 375 220 0,25 Lag 0,67 0,46 Lag 0,9 0,19 Lag 0,99 Putih Terang

Setelah lampu nyala normal, lalu dimatikan dan dihidupkan lagi. Catat apa yang terjadi.

17. 0 220 0,12 Lead 0,9 0,12 Lead 0,93 0,1 Lead 0,96 Tidak Nyala

18. 218 220 0,5 Lag 0,6 0,56 Lag 0,93 0,56 Lag 0,99 Putih Terang

VII. Analisa Data

Tanpa Kapasitor

1. Waktu 0 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,6 Ampere

Cos φ Lag 0,4

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,6 . 0,4 = 52,8 Watt

Warna : Ungu

2. Waktu 25 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,6 Ampere

Cos φ Lag 0,38

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,6 . 0,38 = 50,16 Watt

Warna : Ungu

3. Waktu 50 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,6 Ampere

Cos φ Lag 0,38

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,6 . 0,38 = 50,16 Watt

Warna : Ungu Pudar

Page 21: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

21

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

4. Waktu 75 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,6 Ampere

Cos φ Lag 0,38

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,6 . 0,38 = 50,16 Watt

Warna : Ungu Pudar

5. Waktu 100 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,6 Ampere

Cos φ Lag 0,38

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,6 . 0,38 = 50,16 Watt

Warna : Putih

6. Waktu 125 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,5 Ampere

Cos φ Lag 0,38

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,5 . 0,38 = 41,8 Watt

Warna : Putih

7. Waktu 150 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,49 Ampere

Cos φ Lag 0,38

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,49 . 0,38 = 40,964 Watt

Warna : Putih

8. Waktu 175 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,4 Ampere

Cos φ Lag 0,44

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,4 . 0,44 = 38,72 Watt

Warna : Putih Terang

9. Waktu 200 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,4 Ampere

Cos φ Lag 0,48

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,4 . 0,48 = 42,24 Watt

Warna : Putih Terang

10. Waktu 225 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,38 Ampere

Cos φ Lag 0,52

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,38 . 0,52 = 43,472 Watt

Warna : Putih Terang

Page 22: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

22

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

11. Waktu 250 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,35 Ampere

Cos φ Lag 0,55

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,35 . 0,55 = 42,35 Watt

Warna : Putih Terang

12. Waktu 275 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,32 Ampere

Cos φ Lag 0,59

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,32 . 0,59 = 41,536 Watt

Warna : Putih Terang

13. Waktu 300 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,3 Ampere

Cos φ Lag 0,62

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,3 . 0,62 = 40,92 Watt

Warna : Putih Terang

14. Waktu 325 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,3 Ampere

Cos φ Lag 0,64

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,3 . 0,64 = 42,24 Watt

Warna : Putih Terang

15. Waktu 350 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,28 Ampere

Cos φ Lag 0,66

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,28 . 0,66 = 40,656 Watt

Warna : Putih Terang

16. Waktu 375 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,25 Ampere

Cos φ Lag 0,67

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,25 . 0,67 = 36,85 Watt

Warna : Putih Terang

17. Waktu 0 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,12 Ampere

Cos φ Lead 0,9

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,12 . 0,9 = 23,76 Watt

Warna : Tidak Nyala

Page 23: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

23

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

18. Waktu 218 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,5 Ampere

Cos φ Lag 0,6

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,5 . 0,6 = 66 Watt

Warna : Putih Terang

Pakai Kapasitor 10 µF:

1. Waktu 0 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,55 Ampere

Cos φ Lag 0,46

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,55 . 0,46 = 55,66 Watt

Warna : Ungu

2. Waktu 25 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,57 Ampere

Cos φ Lag 0,46

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,57 . 0,46 = 57,684 Watt

Warna : Ungu

3. Waktu 50 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,57 Ampere

Cos φ Lag 0,46

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,57 . 0,46 = 57,684 Watt

Warna : Ungu Pudar

4. Waktu 75 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,56 Ampere

Cos φ Lag 0,48

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,56 . 0,48 = 59,136 Watt

Warna : Ungu Pudar

5. Waktu 100 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,56 Ampere

Cos φ Lag 0,48

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,56 . 0,48 = 59,136 Watt

Warna : Putih

6. Waktu 125 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,54 Ampere

Cos φ Lag 0,5

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,54 . 0,5 = 59,4 Watt

Warna : Putih

Page 24: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

24

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

7. Waktu 150 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,53 Ampere

Cos φ Lag 0,52

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,53 . 0,52 = 60,632 Watt

Warna : Putih

8. Waktu 175 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,53 Ampere

Cos φ Lag 0,52

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,53 . 0,52 = 60,632 Watt

Warna : Putih Terang

9. Waktu 200 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,51 Ampere

Cos φ Lag 0,54

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,51 . 0,54 = 60,588 Watt

Warna : Putih Terang

10. Waktu 225 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,5 Ampere

Cos φ Lag 0,61

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,5 . 0,61 = 67,1 Watt

Warna : Putih Terang

11. Waktu 250 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,48 Ampere

Cos φ Lag 0,76

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,48 . 0,76 = 80,256 Watt

Warna : Putih Terang

12. Waktu 275 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,47 Ampere

Cos φ Lag 0,82

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,47 . 0,82 = 84,788 Watt

Warna : Putih Terang

13. Waktu 300 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,46 Ampere

Cos φ Lag 0,84

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,46 . 0,84 = 85,008 Watt

Warna : Putih Terang

Page 25: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

25

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

14. Waktu 325 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,45 Ampere

Cos φ Lag 0,86

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,45 . 0,86 = 85,14 Watt

Warna : Putih Terang

15. Waktu 350 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,45 Ampere

Cos φ Lag 0,88

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,45 . 0,88 = 87,12 Watt

Warna : Putih Terang

16. Waktu 375 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,46 Ampere

Cos φ Lag 0,9

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,46 . 0,9 = 91,08 Watt

Warna : Putih Terang

17. Waktu 0 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,12 Ampere

Cos φ Lead 0,93

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,12 . 0,93 = 24,552 Watt

Warna : Tidak Nyala

18. Waktu 218 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,56 Ampere

Cos φ Lag 0,93

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,56 . 0,93 = 114,576 Watt

Warna : Putih Terang

Pakai Kapasitor 12 µF:

1. Waktu 0 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,5 Ampere

Cos φ Lag 0,72

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,5 . 0,72 = 79,2 Watt

Warna : Ungu

2. Waktu 25 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,5 Ampere

Cos φ Lag 0,72

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,5 . 0,72 = 79,2 Watt

Warna : Ungu

Page 26: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

26

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

3. Waktu 50 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,49 Ampere

Cos φ Lag 0,7

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,49 . 0,7 = 75,46 Watt

Warna : Ungu Pudar

4. Waktu 75 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,48 Ampere

Cos φ Lag 0,71

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,48 . 0,71 = 74,976 Watt

Warna : Ungu Pudar

5. Waktu 100 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,46 Ampere

Cos φ Lag 0,74

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,46 . 0,74 = 74,888 Watt

Warna : Putih

6. Waktu 125 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,42 Ampere

Cos φ Lag 0,8

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,42 . 0,8 = 73,92 Watt

Warna : Putih

7. Waktu 150 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,3 Ampere

Cos φ Lag 0,9

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,3 . 0,9 = 59,4 Watt

Warna : Putih

8. Waktu 175 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,27 Ampere

Cos φ Lag 0,97

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,27 . 0,97 = 57,618 Watt

Warna : Putih Terang

9. Waktu 200 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,22 Ampere

Cos φ Lag 0,97

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,22 . 0,97 = 46,948 Watt

Warna : Putih Terang

Page 27: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

27

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

10. Waktu 225 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,19 Ampere

Cos φ Lag 0,99

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,19 . 0,99 = 41,382 Watt

Warna : Putih Terang

11. Waktu 250 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,19 Ampere

Cos φ Lag 0,99

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,19 . 0,99 = 41,382 Watt

Warna : Putih Terang

12. Waktu 275 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,19 Ampere

Cos φ Lag 0,99

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,19 . 0,99 = 41,382 Watt

Warna : Putih Terang

13. Waktu 300 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,19 Ampere

Cos φ Lag 0,99

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,19 . 0,99 = 41,382 Watt

Warna : Putih Terang

14. Waktu 325 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,19 Ampere

Cos φ Lag 0,99

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,19 . 0,99 = 41,382 Watt

Warna : Putih Terang

15. Waktu 350 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,19 Ampere

Cos φ Lag 0,99

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,19 . 0,99 = 41,382 Watt

Warna : Putih Terang

16. Waktu 375 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,19 Ampere

Cos φ Lag 0,99

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,19 . 0,99 = 41,382 Watt

Warna : Putih Terang

Page 28: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

28

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

17. Waktu 0 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,1 Ampere

Cos φ Lead 0,96

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,1 . 0,96 = 21,12 Watt

Warna : Tidak Nyala

18. Waktu 218 detik

Tegangan 220 Volt

Arus 0,56 Ampere

Cos φ Lag 0,99

Daya : P = V . I . Cos φ = 220 . 0,56 . 0,99 = 121,968 Watt

Warna : Putih Terang

VIII. Evaluasi

1. Penjelasan tentang proses nyala lampu merkuri.

2. Penjelasan tentang kegunaan lampu merkuri.

3. Penjelasan tentang posisi/kedudukan yang diperbolehkan untuk lampu merkuri.

4. Penjelasan tentang hal yang terjadi pada percobaan untuk prosedur nomor 3.

Hasil:

1. Penjelasan tentang proses nyala lampu merkuri

Gambar 9. Bagian-Bagian Lampu Merkuri

Page 29: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

29

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

Lampu merkuri terdiri dari kaca borosilikat sebagai bahan tabung pelindung, kaca kuarsa

sebagai bahan tabung nyala, dua elektroda utama, elektroda bantu, resistor karbon, sekat

molybdenum, bingkai, zat merkuri, sedikit cairan air raksa, gas argon, gas nitrogen dan

posfor.

Saat lampu diberi sumber listrik, pada tabung nyala elektroda utama dan elektroda bantu

bekerja, elektroda bantu mengalirkan arus yang kecil setelah dihambat oleh resistor kecil

menuju elektroda utama melalui gas argon dengan mudah karena gas argon dapat

mengalirkan elektron dengan mudah pada suhu yang dingin sekalipun. Dengan aliran

elektron ini maka suhu tabung menjadi naik, dan kedua elektroda utama mulai mengalirkan

elektron dengan menguapkan air raksa dan merkuri. Setelah semua air raksa dan merkuri

menjadi uap maka elektron mengalir melalui uap tersebut dengan kedua elektroda utama.

Warna lampu merkuri ini cukup baik yaitu putih terang. Warna putih tersebut diperoleh

dengan memasang zat posfor pada permukaan lapisan tabung. Zat posfor dapat mengubah

cahaya ultraviolet (tidak bisa dilihat) menjadi warna yang bisa dilihat.

2. Penjelasan tentang kegunaan lampu merkuri

Lampu merkuri banyak digunakan pada penerangan jalan, bangunan yang tinggi, terminal

kereta api dan terminal antar kota antar provinsi, pelabuhan, stasiun pengisian bahan bakar

umum, lapangan olahraga, tempat parkir, lapangan industri dan pabrik. Ini dikarenakan

lampu ini merupakan lampu intensitas tinggi.

3. Penjelasan tentang posisi/kedudukan lampu merkuri

Lampu merkuri dipasang dengan armatur. Untuk yang jenis menggunakan balast maka

menggunakan armatur dilengkapi balas dan ada juga yang jenis tidak menggunakan balast

biasanya dapat langsung dipasang ke fitting edison E27. Lampu merkuri yang dipasang

untuk daerah lapangan seperti penerangan jalan memakai tiang. Pemasangannya diletakkan

vertikal terhadap jalan.

4. Penjelasan tentang yang terjadi pada percobaan untuk prosedur nomor 3.

Lampu setelah dinyalakan selama 375 detik kemudian dimatikan dan dihidupkan secepatnya

kembali, lampu tidak akan menyala langsung. Karena tekanan dan suhu pada tabung masih

tinggi dan aliran elektron yang seharusnya mengalir terus menerus terhenti. Sehingga uap

merkuri tidak langsung dapat dialiri elektron. Setelah sekitar 220 detik arus elektron dapat

mengalir pada kedua elektroda melalui uap merkuri tersebut karena suhu dan tekanan

tabung agak rendah. Dengan tidak perlu menunggu proses ulang dari awal lampu dapat

nyala langsung dengan warna yang normal.

IX. Kesimpulan

• Lampu merkuri dibuat pertama kali tahun 1901. Lampu merkuri menurut prinsip kerjanya

ada dua jenis, yaitu jenis tekanan rendah dan tekanan tinggi. Untuk tekanan tinggi ada yang

memakai balast dan ada yang pada lampu tersebut memakai balast sendiri (self ballasted)

sehingga tidak diperlukan balast tambahan.

• Umur nyala lampu ini rata-rata di atas 24.000 jam nyala. Termasuk lampu yang intensitas

cahayanya tinggi.

• Lampu merkuri terdiri dari tabung kaca kuarsa sebagai tabung nyala dan tabung kaca

borosilikat sebagai pelindung. Mempunyai tiga elektroda, yaitu dua elektroda utama dan

elektroda bantu yang diserikan dengan resistor karbon. Elektroda bantu bekerja untuk

Page 30: Laporan Praktikum Teknik Iluminasi Lampu Sodium dan Merkuri

Lampu Sodium Tekanan Rendah, Lampu Sodium Tekanan Tinggi dan Lampu Merkuri >> Laporan Praktikum Teknik Iluminasi

30

Teknik Elektro >> Fakultas Teknik >> Universitas Negeri Padang

penyalaan awal pada tabung dengan mengalirkan elektron melalui gas argon. Resistor

berfungsi untuk membatasi arus yang lewat pada elektroda bantu. Tabung nyala berisi gas

argon, cairan air raksa dan merkuri. Pada lampu ini juga terdapat gas nitrogen untuk

mendinginkan lampu setelah dimatikan.

• Lampu merkuri termasuk jenis beban induktif sehingga jika tidak dipasang kapasitor akan

terdapat rugi daya. Kapasitor berguna dalam perbaikan faktor daya. Nilai kapasitansi

kapasitor juga harus sesuai dengan besarnya beban induktif (lag) sehingga tidak berubah

menjadi beban kapasitif (lead). Lampu merkuri dengan daya 125 Watt pada percobaan ini

dengan kapasitor bernilai 12 µF sudah cukup mendekati 1 nilai cos phi-nya, yaitu Lag 0,99

dengan daya 121,9 Watt. Untuk lebih tepat lagi dipasang dengan kapasitor bernilai 12,5 µF.