LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR I G.2 HUKUM OHM
Disusun Oleh: Nama
: Dewa Ngurah Yudhi Yudhi Prasada
NIM
: 14/366731/PA/16242 14/366731/PA/16242
Gl Glng ngan an : 23! 23! Par" Par"ne nerr
: Mar" Mar"in inus us #ris #riswa wan" n" $23A $23A%%
Asis"en
: &a &adilah &u &uad
LABORATORIUM FISIKA DASAR JURUSAN FISIKA FAKULT FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU I LMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UNIVERSITAS GADJAH MADA 2014
I. Pend Pendah ah! !a an n I'1' (a"ar !ela)ang !ela)ang *e"ia+ *e"ia+ ala" ala" ele)"r ele)"rni ni) ) +ada masa masa ini "en"u "en"u menggun mengguna)an a)an lis"r lis"ri) i)
dengan nilai arus dan "egangan ,ang -er-eda.-eda' Nilai "egangan in+u" +ada se-uah ala" ele)"rni) agar se-uah ala" da+a" -eralan dengan +"imal0 +ada umumn,a -er)isar +ada ang)a ,ang "ida) -ula"' egangan +ada a"u da,a umumn,a a)an le-ih -esar dari dari "egangan in+u" ,ang di-u"uh)an' Namun agar ala" "ida) "eradi breakdown, ma)a nilai "egangan ,ang a)an masu) a)an di-e di-eri ri resi resis" s"r r'' esi esis" s"r r se-a se-agai gai hamham-a" a"an an -er+e -er+era ran n un"u un"u) ) mem" mem"ng ng "egangan ,ang masu)' ara )era resis"r dan +enera+an hu)um hm inilah ,ang a)an menadi -ahan +er-aan dalam +ra)"i)um ini' Oleh )arena i"u +ra)"i)an a)an mem+eraga)an +engu)uran arus dan "egangan +ada sua"u "ahanan' Dalam analisa da"a hasil +ra)"i)um0 +ra)"i)um0 me"de gra5i) gra5i) meru+a)an meru+a)an salah sa"u ara un"u) menganalisa sua"u da"a' Pada gra5i) a)an "erliha" hu-ungan an"ar aria-el.aria-el ,ang diari -ai) memili)i hu-ungan ,ang -er-anding lurus mau+un "er-ali)' *elain i"u0 gra5i) uga diguna)an un"u) mela)u)an sele)si +ada masing.masing da"a hasil +engu)uran' Oleh )arena i"u +ra)"i)an +ada +ra)"i)um ini a)an -elaar mengin"er+re"asi)an gra5i) dan menen"u)an nilai "ahanan +ada sua"u resis"r mengguna)an me"de gra5i)'
I'2' uuan uuan uuan dari +ra)"i)um u)um Ohm ini adalah: . !ela !elaa arr meng mengin in"e "er+ r+re re"a "asi si)a )an n gra gra5i 5i) ) . Mem+er Mem+eraga) aga)an an +engu) +engu)ura uran n a"us a"us dan dan "ega "egangan ngan +ada +ada sua"u sua"u "ahanan "ahanan . Menen"u Menen"u)an )an -esar -esar sua"u sua"u "ahana "ahanan n denga dengan n me" me"de de gra5 gra5i) i)
II. Da"a# Te Te$#% A+a-ila A+a-ila sua"u "egangan ,ang sama di-eri)an +ada se"ia+ se"ia+ masing.mas masing.masing ing
uung +ada sua"u "em-aga ,ang disini -er+eran se-agai )ndu)"r0 ma)a a)an 1
dida+a" +er-edaan +er-edaan -esar dari arus ,ang dihasil)an' dihasil)an' *i5a" )ndu)"r ,ang masu) disini dise-u" ham-a"an' Penen"uan ham-a"an an"ara dua "i"i) sem-arang dari se-uah )ndu)"r dengan mem-eri)an -eda +"ensial se-esar 8 di an"ara "i"i). "i"i "i"i) ) i"u i"u dan dan diu) diu)ur ur arus arus se-es se-esar ar i ,ang dihasil)an0 ma)a ham-a"an ,ang dihasil)an da+a" dirumus)an se-agai -eri)u":
R=
V i
''''''''''''''''''''''''''''''''''' $1%
*a"uan *I un"u) ham-a"an ,ang di+erleh dari Pers' 1 adalah l" +er am+ere am+ere'' *a"uan *a"uan ini sering sering munul munul sehing sehingga ga +ada +ada umumn,a umumn,a dise-u" dise-u" dengan dengan se-uah nama )husus0 $h& $sim-l 9%' *ehingga: ampere =1 V / / A 1 Ohm =1 Ω =1 volt per ampere
'''''''''''' $2%
*e-uah )ndu)"r ,ang 5ungsin,a di dalam sua"u rang)aian mene"a+)an mene"a+)an sua"u sua"u ham-a" ham-a"an an )husus )husus ,ang dise-u" dise-u" resis" resis"r r'' A+a-i A+a-ila la Pers' Pers' 1 di"uli di"uliss dalam dalam -en"u) se-agai -eri)u"0 i=
V R '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''$3%
ma)a da+a" diliha" -ahwa nilai arus ,ang dihasil)an -er-anding "er-ali) dengan nila nilaii ham-a" ham-a"an an i"u i"u sendi sendiri ri'' n"u n"u) ) nila nilaii 8 ,ang ,ang "e"a "e"a+0 +0 sema sema)i )in n -esar -esar nila nilaii ham-a" ham-a"an an ,ang ,ang di-er di-eri) i)an0 an0 ma)a ma)a sema sema)i )in n )ei )eill nila nilaii arus arus ,ang ,ang diha dihasi sil) l)an an $allida,0 2;1;%' n"u) menen"u)an nilai ham-a"an dari sua"u resis"r ma)a da+a" diliha" dari dari warn warnaa gela gelang ng +ada +ada masi masing ng.m .mas asin ing g resi resis" s"r r00 dima dimana na se"i se"ia+ a+ warn warnaa mengandung nilai' !eri)u" "a-el dari nilai masing.masing gelang warna resis"r: a-el a-el 1' a-el a-el nilai gelang ge lang warna resis"r
Gelang 1 Ang)a )e.1
Gelang 2 Ang)a )e.2
2
Gelang 3 &a)"r Pengali
Gelang 4 leransi
i"am )la" Merah Oran,e #uning iau !iru ngu
. 1 2 3 4 > 6 7
; 1 2 3 4 > 6 7
= 1;; = 1;1 = 1;2 = 1;3 = 1;4 = 1;> = 1;6 = 1;7
. . . . . . . .
A-u.a-u Pu"ih mas Pera) an+a
? @ . . .
? @ . . .
= 1;? = 1;@ = 1;.1 = 1;.2 .
. . >B 1;B 2 ;B
Pada umumn,a resis"r memili)i em+a" gelang warna $namun ada uga ,ang -erumlah lima%' Pada gelang +er"ama dan )edua menunu))an nilai de+an dari masing.mas masing.masing ing resis"r0 resis"r0 gelang )e"iga meru+a)an gelang ,ang menunu))an menunu))an 5a)"r 5a)"r +engal +engalii dari dari gelang gelang +er"am +er"amaa dan )edua' )edua' *emen" *emen"ara ara gelang gelang )eem+a" )eem+a" meru+a)an 5a)"r "leransi $rala"% dari se-uah resis"r' *e+er"i n"hn,a se-uah resis"r memili)i warna gelang merah0 ungu0 ran,e0 emas0 i"u -erar"i resis"r "erse-u" mem+un,ai nilai 27 = 1;3 9 dengan rala" >B a"au da+a" di"ulis $27 C >B% = 1;3 9' Nilai ham-a"an ""al dari ga-ungan dua resis"r a"au le-ih da+a" dirumus)an se-agai -eri)u"' i)a ham-a"an disusun seri ma)a nilai ham-a"an ""al adalah:
n
Rtot =
R ∑ = i 1
i
''''''''''''''''''''' $4%
A+a-ila ham-a"an disusun +ararel ma)a ma)a nilai ham-a"an ""al adalah:
3
n
1 1 =∑ R tot i =1 Ri '''''''''''''''''''''''' $>%
*ehingga da+a" disim+ul)an -ahwa nilai ham-a"an a)an sema)in -esar a+a-ila masing.masing ham-a"an disusun seri dan a)an sema)in )eil a+a-ila masing. masing ham-a"an disusun +ararel + ararel $allida,0 2;1;%'
III.
Me'$de E(")e#%&en &en III'1' Ala" dan !ahan !eri)u" ala" dan -ahan ,ang di-u"uh)an +ada +ra)"i)um u)um Ohm: . *um-er *um-er "egan "eganga gan n D 68 $em+ $em+a" a" -ua -uah h -a"e -a"era rai% i% . D mili miliam am+e +ere reme me"e "err $1; $1;; ; mA% mA% . D 8 8l"me"er $> $> 8% 8% . P" P"ensi nsime" me"eer 1; )9 . Dua -u -uah re resis"r III'2' *)ema Per-aan
III'3' a"a (a)sana Gam-ara'1' Ala" *)ema seri' 2' *)ema rang)aian +ararel' Ala " danrang)aian -ahan -ahan diran dirang)ai g)ai se+er se+er"i "i +ada +ada Gam-ar gam-ar gam-ar 1' -' P"ensime"er di+u"ar hingga l"me"er dan miliam+erme"er menunu))an ang)a nl' ' P"ensime" P"ensime"er er di+u"ar di+u"ar hingga arum +ada l"me l"me"er "er menunu)) menunu))an an ang)a ;02 l"' d' Nilai +ada miliam miliam+erme" +erme"er er dia"a dia"a"" se-agai se-agai hasil' hasil' e' P"ensime" P"ensime"er er di+u"ar di+u"ar )em-ali )em-ali dengan dengan hingga hingga ang)a ang)a +ada +ada l"me" l"me"er er menunu))an ang)a dengan )eli+a"an ;02 dan dila)u)an hingga menunu))an ang)a 4 l" dan nilai +ada miliam+erme"er masing. masing dia"a"' 5' (ang)ah (ang)ah a E e diulangi diulangi )em)em-ali ali denga dengan n mengguna mengguna)an )an rang) rang)aia aian n +ada gam-ar 2' III'4'
Me"de Analisis Da"a
4
8ariaria-el el. .ar aria ia-el -el +ada +ada +ers +ersam amaa aan n $3% $3% disu disu-s -s"i "i"u "usi si)a )an n )e dala dalam m +ersamaan garis linier , F m= dengan nilai I F , m F 1/ dan = F 8' 8' *e"elah masing.masing nilai I dan 8 dida+a")an0 ma)a hasil +er-aan a)an di-ua" "a-el se-agai -eri)u": 8 $8l"%
I1 = 1;.3 $A%
I2 = 1;.3 $A%
*e"elah di-ua" "a-el ma)a a)an di-ua" gra5i) I s 8' Nilai I dan 8 di.+l" +ada gra5i) sehingga mem-en"u) garis linier' Da"a "erauh dari garis a)an menadi H-endera rala" dari gra5i) "erse-u" sehingga dida+a" gra5i) se-agai -eri)u":
I x 10-3 (A)
m’
m m’’
*e"e *e"ela lah h di-u di-ua" a" gra5 gra5i) i) un"u un"u) ) mend menda+ a+a" a")a )an n nila nilaii m0 ma)a ma)a dihi dihi"u "ung ng mengguna)an me"de analisis gra5i) ,ai"u: m=
V (Volt)
y 2− y 1 x 2− x 1
n"u) rala" dari m a"au Jm da+a" diari dengan menari nilai dari m dan mK "erle-ih dahulu' Nilai m dan mK da+a" dirumus)an se-agai: '
m=
'
'
'
'
y 2 − y 1 x2 − x1
}} }} over {{x} rsub {2} rsup { m = {{y} rsub rsub {2} rsup { ¿− y 1 − x 1¿
5
*e"elah nilai m dan mK dida+a"0 ma)a nilai Jm dirumus)an dengan:
|m' −m|+¿ m - m|} over {2} ∆ m =¿ *ehingga dida+a": m C Jm F '''''' C '''''' Dengan menda+a")an nilai m dan Jm ma)a dida+a" nilai se-agai -eri)u": 1 m= R
R =
1 m
∆ R=
¿
∂R ∆ m ∂m 1 2
m
IV.
∆ m
*ehingga dida+a": C J F '''''' C '''''' Ha"%! E(")e#%&en I8'1' Da"a a asil Per-aan a' !eri)u !eri)u"" da"a da"a hasi hasill +er +er-aan -aan +er"am +er"amaa a-el a-el 2' Da"a hasil +er-aan dengan resis"r seri' 8 $8l"% ; 02 ; 04 ; 06 ; 0? 1 0; 1 02 1 04 1 06 1 0? 2 0; 2 02 2 04 2 06 2 0? 3 0;
I1 = 1;.3 $A $A% 1 06 2 0> 3 0? > 0; 6 0> 7 02 ? 0> @ 0> 1 ; 0? 110? 1 3 0; 1 4 0; 1 > 0> 1 6 0> 1 ? 04
6
I2 = 1;.3 $A% 1 06 2 0> 3 06 > 0; 6 04 7 02 ? 0> @ 0? 1 ; 0? 110? 1 3 0; 1 4 0; 1 > 06 1 6 0> 1 ? 0>
3 02 3 04 3 06 3 0? 4 0;
1 @ 02 2 ; 0> 2 2 02 2 3 04 2 4 06
1 @ 04 2 ; 0> 2 2 02 2 3 04 2 4 06
-' !eri)u" da"a hasil +er-aan )edua a-el a-el 3' Da"a hasil +er-aan dengan resis"r +ararel' 8 $8l"% ; 02 ; 04 ; 06 ; 0? 1 0; 1 02 1 04 1 06 1 0? 2 0; 2 02 2 04 2 06 2 0? 3 0;
I1 = 1;.3 $A $A% > 0> @ 0> 1 4 0; 1 ? 0> 2 3 0; 2 7 02 3 2 02 3 6 04 4 1 0> 4 6 0; > ; 0> > 4 0> > ? 0; 6 2 0; 6 7 0;
' Nila Nilaii re5e re5ere rens nsii resis resis" "r: r: 1 F 2 F 1;; 9 I8'2' Gra5i)
7
I2 = 1;.3 $A% > 0; @ 0> 1 4 0; 1 ? 0> 2 2 0> 2 6 0> 3 1 0> 3 6 0> 4 ; 0> 4 4 0> 4 @ 0> > 4 0; > ? 0; 6 3 0; 6 7 0;
Gam-ar 3' Gra5i) +er-aan rang)aian seri'
8
Gam-ar 4' Gra5i) +er-aan rang)aian +ararel' I8'3' Perhi"ungan a' Perhi" Perhi"unga ungan n resis resis"r "r rang)ai rang)aian an seri seri Diam-il +ada gra5i) nilai: ,2 F 23 = 1;.3 ,1 F 2;06 = 1;.3 =2 F 307 =1 F 302 *ehingga dida+a" nilai m: ( 23−20,6 ) × 10−3 m= 3,7− 3,2 F 40? = 1;.3 n"u) menari Jm ma)a harus menari nilai m dan mK "erle-ih dahulu' Diam-il +ada gra5i) nilai: ,2 F 2304 = 1;.3 ,1 F 2202 = 1;.3 ,K2 F 230> = 1;.3 ,K1 F 210> = 1;.3 =2 F 30? =1 F 306 =K2 F 4 =K1 F 306 *ehingga dida+a" nilai m dan mK: ( 23,4 −22,2 ) × 10−3 m ' = 3,8−3,6 F 6 = 1;.3
9
m = {{left (23,5-21,3 r!"t # $ 10} % {-3}} over {4-3,6}
F >0> = 1;.3 Nilai Jm: |6 −4,8|+ ¿ 5,5− 4,8∨ ¿ 2 ∆ m =¿ F ;0@> = 1;.3 *ehingga dida+a" nilai: m C Jm F $> C 1% = 1;.3 Menari nilai C J 1 R = m
R =
1 −3
5 × 10
F 2;; 1 ∆ R = 2 ∆ m m 5 × 10 (¿¿ ¿¿− −3)2 10−3 1 ∆ R=
¿
F 4; *ehingga dida+a" nilai: C J F $20; C ;04% = 1;2 9 -' Perhi"ungan resis"r rang)aian +ararel Diam-il +ada gra5i) nilai: ,2 F 6? = 1;.3 ,1 F 64 = 1;.3 =2 F 3 =1 F 20? *ehingga dida+a" nilai m: ( 68−64 ) × 10−3 m= 3− 2,8 F 2; = 1;.3
10
n"u) menari Jm ma)a harus menari nilai m dan mK "erle-ih dahulu' Diam-il +ada gra5i) nilai: ,2 F 66 = 1;.3 ,1 F >7 = 1;.3 ,K2 F 67 = 1;.3 ,K1 F 62 = 1;.3 =2 F 20? =1 F 204 =K2 F 3 =K1 F 20? *ehingga dida+a" nilai m dan mK: ( 66−57 ) × 10−3 m ' = 2,8−2,4 F 220> = 1;.3 m = {{left (67-62 r!"t r!"t # $ 10} % {-3}} {-3}} over {3-2,8}
F 2> = 1;.3 Nilai Jm: |25 −20|+ ¿ 22,5− 20∨ ¿ 2 ∆ m =¿ F 307> = 1;.3 *ehingga dida+a" nilai: m C Jm F $20; C ;04% = 1;.2 Menari nilai C J 1 R = m R=
1 −2
2 × 10
F >;
∆ R=
1
m
2
∆ m
11
2 × 10 (¿¿ ¿¿− −2)2 0,4 × 10−2 1 ∆ R=
¿
F 1; *ehingga dida+a" nilai: C J F $> C 1% = 1;2 9 ' Perhi"ungan Perhi"ungan nilai nilai resis" resis"r r seri seri dan +ararel +ararel menuru" menuru" +ersam +ersamaan aan $4% dan dan $>% esis"r seri Rtot =100 +100 F 2;; 9 esis"r +ararel 1 1 1 1 = + = R tot 100 100 50 Rtot F >; 9 V.
Pe&*aha"an Per Per-aa aan n
,ang ,ang
dila dila)s )san ana) a)an an
leh leh
+ra) +ra)"i "i)a )an n
-er" -er"u uua uan n
un"u un"u) )
menen"u)an nilai dua -uah resis"r a"au le-ih melalui +ersamaan u)um Ohm deng engan
nilai
"ega egangan
lis"ri)
-eser"a
arus
se-agai
da"an,a n,a
dan
mem-anding)an mem-anding)ann,a n,a dengan hasil +erhi"ungan +erhi"ungan +ada +ersamaan +ersamaan umlah umlah nilai resis"r resis"r'' Per-aan ini dila)sana)an dila)sana)an se-an,a) dua )ali' Per-aan +er"ama meru+a)an +er-aan dengan mengga-ung)an dua resis"r dengan rang)aian seri semen"ara +er-aan )edua adalah mengga-ung)an dua resis"r dengan rang)aian +ararel' Pada +er-aan +er"ama nilai 8 dan I masing.masing diu)ur' *e"elah )edua )edua nilai nilai dida+a dida+a"0 "0 nilai nilai 8 dan I di-ua" di-ua" gra5i) gra5i) dan disu-s disu-s"i" "i"usi usi)an )an +ada +ersamaan garis linier , F m=' *e"elah di-ua" gra5i)0 nilai m diari mengguna)an me"de analisis gra5i)' Pada +er-aan +er"ama nilai dida+a" se-esar 2;; 9' Per-aan )edua memili)i me"de ,ang sama dengan +er-aan +er"ama' Per-edaan +ada +er-aan )edua0 )edua resis"r dirang)ai +ararel' asil +erhi"ungan un"u) +er-aan )edua adalah se-esar >; 9'
12
asil +erhi"ungan +ada )edua +er-aan sesuai dengan nilai re5erensi +ada masing.masing resis"r' esis"r 1 dan 2 masing.masing -ernilai 1;; 9' Menuru Menuru"" +ersam +ersamaan aan $4% dan $>% +ada dasar dasar "eri0 "eri0 nilai ""al ""al resis" resis"r r un"u) un"u) rang)aian seri adalah se-esar 2;; 9 dan un"u) rang)aian +ararel se-esar >; 9' #esesuaian hasil +erhi"ungan +ada +er-aan dengan hasil +erhi"ungan -iasa menun menunu))a u))an n -ahwa -ahwa masing masing.ma .masin sing g ala" ala" ,ang ,ang dila)u dila)u)an )an un"u) un"u) +er-a +er-aan an memili)i )ndisi ,ang -ai)' *elain i"u +ra)"i)an uga memili)i +engama"an dan +engam-ilan
da"a
,ang
-ai)
dan
uga
da+a"
menera+)an
ser"a
mengin"er+re"asi)an gra5i) dengan -ai)' VI.
Ke"%&)!an 1' Nilai gradien gradien dari )edua gra5i) gra5i) masing. masing.masi masing ng -ernilai -ernilai +si"i5 +si"i5'' 2' #ua" #ua" arus +ada sua"u sua"u "ahanan "ahanan -er-andi -er-anding ng lurus lurus dengan dengan -esar "eganga "egangan n
+ada "ahanan i"u sendiri' 3' Dida Dida+a +a"" nila nilaii resi resis" s"r r un"u) un"u) +er +er-aa -aan n 1 se-e se-esa sarr >; 9 dan dan 2;; 2;; 9 +ada +ada +er-aan )edua'
VII.
Da+'a# P"'a(a allida,0 Daid'0 esni)0 -er"'0
Jilid II terj. Syarifudin, dkk. anggerang: dkk. anggerang: !inaru+a A)sara' (a-ra"rium (a-ra"rium &isi)a &isi)a Dasar' Dasar' 2;14' Buku Petunjuk Praktikum Fisika Dasar Untuk a!asiswa Jurusan Fisika Semester I ' Yg,a)ar"a: niersi"as Gadah Mada' PENGESAHAN
(a+ran ini "elah di"erima dan di+eri)sa' Yg,a)ar"a0 Yg,a)ar"a0 ? Desem-er 2;14 Pra)"i)an0
Asis"en0
Dewa Ngurah Yudhi Prasada
&adilah &uad
13
NIM: 14/366731/PA/16242 14/366731/PA/16242
14
