CPL-03

Mampu merancang dan melakukan eksperimen, serta menganalisis dan menginterpretasikan data untuk peroleh informasi yang berkaitan dengan teknik elektro

Key points

Kompetensi ini sebagai pembeda utama antara "sarjana teori" dan "insinyur praktisi." Kemampuan mengelola ketidakpastian dalam eksperimen dan mengekstrak makna dari data mentah adalah inti dari riset dan pengembangan (R&D). Mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan "The Story behind the Data". Mahasiswa yang kompeten tidak hanya menyebutkan angka, tetapi mampu menceritakan fenomena fisik apa yang menyebabkan angka tersebut muncul.

Questions

1. Perancangan Metodologi Eksperimen (Experimental Design)

Mahasiswa harus mampu menyusun prosedur yang sistematis sebelum menyentuh alat ukur.

• Pertanyaan Tertulis: Anda diminta untuk menguji efisiensi sebuah transformator daya yang baru saja diperbaiki. Susunlah langkah-langkah eksperimen secara sistematis, tentukan variabel bebas (independent), variabel terikat (dependent), serta variabel kontrol yang harus dijaga agar data valid.
• Pertanyaan Lisan: "Jika dalam pengujian tersebut Anda mendapatkan hasil yang sangat berbeda dari spesifikasi pabrikan (data sheet), apa langkah pertama yang Anda lakukan? Bagaimana Anda memastikan bahwa kesalahan tersebut bukan berasal dari kegagalan kalibrasi alat ukur Anda?"

2. Analisis Ketidakpastian dan Validasi Data

Data tanpa analisis galat (error analysis) tidak memiliki nilai rekayasa.

• Pertanyaan Tertulis: Dalam pengukuran resistansi menggunakan metode Jembatan Wheatstone, Anda melakukan 10 kali pengulangan. Jelaskan perbedaan antara kesalahan sistematis (systematic error) dan kesalahan acak (random error). Bagaimana Anda menghitung nilai ketidakpastian standar ($u$) dari sampel data tersebut?
• Pertanyaan Lisan: "Jika hasil eksperimen Anda menunjukkan adanya data pencilan (outlier) yang sangat jauh dari tren, apakah Anda boleh menghapusnya begitu saja agar grafik terlihat bagus? Mengapa pemahaman tentang distribusi normal penting dalam menginterpretasikan data hasil pengujian beban motor listrik?"

3. Interpretasi Data dan Pemodelan

Menghubungkan angka-angka di tabel menjadi sebuah model fisik.

• Pertanyaan Tertulis: Diberikan sekumpulan data tegangan ($V$) dan arus ($I$) dari sebuah komponen non-linear (misalnya dioda atau varistor). Jelaskan prosedur penggunaan regresi linear atau non-linear untuk menentukan karakteristik hambatan dinamik komponen tersebut. Sertakan penjelasan mengenai koefisien determinasi ($R^2$).
• Pertanyaan Lisan: "Perhatikan grafik respon frekuensi (Bode Plot) dari sebuah filter ini. Jika terjadi peak (lonjakan) pada frekuensi tertentu yang tidak sesuai teori, informasi apa yang bisa Anda simpulkan mengenai komponen parasitik (seperti induktansi pada kapasitor) dalam rangkaian Anda?"

4. Penggunaan Instrumentasi dan Teknologi Informasi

Eksperimen modern bergantung pada integrasi perangkat lunak dan keras.

• Pertanyaan Tertulis: Dalam melakukan eksperimen High-Speed Switching pada MOSFET, jelaskan mengapa pemilihan sampling rate pada Osciloskop sangat krusial. Apa yang akan terjadi pada data Anda jika Anda melanggar Teorema Nyquist?
• Pertanyaan Lisan: "Dalam era Industri 4.0, kita sering menggunakan sistem akuisisi data (DAQ) berbasis IoT. Bagaimana Anda memvalidasi bahwa data yang dikirim secara nirkabel dari sensor di lapangan tetap memiliki integritas yang sama dengan pengukuran langsung menggunakan multimeter?"

5. Penarikan Kesimpulan Berbasis Bukti

Langkah terakhir dari eksperimen adalah pengambilan keputusan teknis.

• Pertanyaan Tertulis: Buatlah draf ringkas bagian "Kesimpulan" dari sebuah laporan eksperimen yang membandingkan dua jenis material semikonduktor (Si vs SiC) berdasarkan data suhu operasi dan efisiensi yang telah disediakan dalam tabel.
• Pertanyaan Lisan: "Sebagai seorang insinyur, jika hasil eksperimen Anda menunjukkan bahwa sistem yang Anda rancang tidak memenuhi kriteria keberhasilan (gagal), namun tenggat waktu proyek sudah dekat, informasi apa yang akan Anda sampaikan kepada stakeholder? Bagaimana hasil eksperimen yang 'gagal' tetap bisa memberikan informasi berharga untuk desain selanjutnya?"