LAPORAN RESMI PRAKTIKUM 1 MATA KULIAH ‘ANALISIS RANGKAIAN LISTRIK’
HUKUM OHM 1
Aprilia Erlita Lisnawati 1
NIM. 13302244033 Pendidikan Fisika UNY Sebuah resistor adalah suatu konduktor dengan hambatan tertentu. Resistor memiliki hambatan yang sama tanpa polaritas) memerdulikan besar dan arah ( polaritas dari beda potensial yang diaplikasikan. Akan tetapi, alat konduksi lain mungkin memiliki hambatan yang berubah terhadap beda potensial yang diaplikasikan (Halliday, Resnick, dan Walker, ____ : 258). Hukum Hukum ohm adala adalah h perny pernyataa ataan n yang yang tegas bahwa arus yang melalui suatu alat selalu berbanding lurus terhadap beda potensial yang diaplikasikan pada alat tersebut (Halliday, Resnick, dan Walker, ____ : 259). Suatu alat konduksi memenuhi hukum Ohm apabila hambatan dari alat tersebut tidak bergantung pada besar dan polaritas dari beda potensial yang diaplikasikan (Halliday, Resnick, dan Walker, ____ : 259). Hukum Ohm mengatakan bahwa tegangan melalui berbagai jenis bahan pengantar adalah berbanding langsung dengan arus yang mengalir melalui bahan tersebut.
I. Pendahuluan Pendahuluan Tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut : 1. Mene Menent ntuk ukan an besa besarr tega tegang ngan an (V) (V) dan dan kuat arus (I) yang mengalir pada rangkaian listrik. 2. Mengetahui hubungan hubungan antaran tegangan tegangan (V) dan dan kuat kuat arus arus (I) yang mengalir mengalir pada rangkaian listrik. II. Dasar Teori Untuk menghasilkan arus listrik pada rangkaian, dibutuhkan beda potensial. Salah satu cara untuk menghasilkan beda potensial ialah dengan baterai. George Simon Ohm (1787-1854) menentukan dengan eksperimen eksperimen bahwa arus pada kawat logam sebanding dengan beda potensial V yang diberikan ke ujung-ujungnya : ∞ . Tepatnya beberapa besar aliran arus pada kawat tidak hanya bergantung pada tegangan, tetapi juga pada hambatan yang diberikan kawat terhadap aliran elektron. Dinding-dinding pipa memberikan hambatan terhadap aliran arus listrik. Dengan cara yang sama elektron-elektron diperlambat karena adanya interaksi dengan atom-atom kawat. makin tinggi hambatan ini, makin kecil arus untuk suatu tegangan V. Kita kemudian mendefinisikan hambatan sehingga arus berbanding terbalik dengan hambatan.
=
Dimana konstanta pembanding R dinamai resistansi (tahanan). Satuan tahanan adalah ohm , yang sama dengan 1 V/A dan biasanya disingkatkan dengan huruf omega besar (Ω) (Hayt, William H dan Kemmerly, Jack E, 1985 : 32). Jika persamaan ini digambarkan pada sumbu-sumbu V terhadap I, maka
=
Dan dikenal sebagai (Giancoli, 2001 : 67-68).
Hukum
Ohm
1
apriliaerlita.wordpress.com
diperoleh sebuah garis lurus yang melalui titik asal. Persamaan tersebut adalah linier, dan kita akan mengambilnya sebagai definisi tahanan linier . Jadi, jika perbandingan (ratio) diantara arus dan tegangan dari suatu elemen rangkaian sederhana adalah sebuah konstanta, maka elemen tersebut adalah sebuah tahanan linier yang memunyai tahanan yang sama dengan ratio (perbandingan) tegangan terhadap arus (Hayt, William H dan Kemmerly, Jack E, 1985 : 33)
2,5
2,5 x 10
8 9
3 3,5
3 x 10 -3 3,5 x 10
10
4
4 x 10
IV. Analisis 1. Praktikum 1 a. Tegangan 3 V V IR R R
V (Volt)
3V 2 10 3 A
1.500
V IR R
I
R
(A)
3 4
3
3 x 10
5
4
4 x 10
6
5
5 x 10
8
V I
b. Tegangan 4 V
(mA) 2
7
-3
Tabel. 3
III. Data Praktikum 1. Praktikum 1 R = 1.200 Ω P = 0,5 Watt
V I
4V
3 10 3 A
1.333,33
-3
2 x 10
c. Tegangan 5 V
-3 -3
V IR
-3
R
-3
6
6 x 10
R
-3
7
7 x 10
Tabel.. 1
V I
5V 4 10 3 A
1.250
d. Tegangan 6 V V IR
2. Praktikum 2 R = 2.000 Ω
R R
P = 0,5 Watt V (Volt)
I
6V
5 10 3 A
1.200
e. Tegangan 7 V
(A)
10 11
5,5
5,5 x 10
12
6
13
6,5
14
7
15
7,5
V IR
-3
5 x 10
R
-3 -3
6 x 10
R
-3
6,5 x 10
R
2
1.166,67
V I
8V 7 10 3 A
1.142,86
Menurut Perhitungan I R (Ω) V (Volt) (Ampere) 2 1.500 3
I
6
6 10 3 A
V IR
3. Praktikum 3 R = 3.300 Ω P = 0,5 Watt
5
7V
f. Tegangan 8 V
-3
7,5 x 10
R
(mA) 1,5
V I
-3
7 x 10
Tabel. 2
V (Volt)
V
I (mA) 5
(A) -3
1,5 x 10
4
-3
2 x 10
2
apriliaerlita.wordpress.com
-3
7
3
1.333,33
-3
5
4
1.250
V IR
6
1.200 1.166,67
R
7
5 6
R
8
7
1.142,86
Tabel. 4
V I
14V 7 10 3 A
2.000
f. Tegangan 15 V V IR
8 7
R
R
V I
15V
7,5 10 3 A
2.000
6
Menurut Perhitungan
5 ) A m ( I
4
V (Volt)
3
10
I (Ampere) -3 5 x 10 5,5 x 10
2.000
6 x 10
-3
2.000
6,5 x 10
-3
2.000
14
7 x 10
-3
2.000
15
7,5 x 10
-3
2.000
12
1
13
0 3
4
5
6
7
8
2.000
-3
11
2
R (Ω)
Tabel. 5
V (Volt)
8
2. Praktikum 2 a. Tegangan 10 V
7 6
V IR R R
V
5
I
10V
5 10 3 A
) A m ( I
2.000
3
b. Tegangan 11 V
2
V IR R
R
4
V
1
I
11V 5,5 10 3 A
2.000
0 10
11
12
c. Tegangan 12 V
13
V (Volt)
V IR R
R
V
Grafik. 1
I
12V 6 10 3 A
2.000
3. Praktikum 3 a. Tegangan 5 V V IR
d. Tegangan 13 V V IR R R
R
R
V I
13V 6,5 10 3 A
V I
5V 1,5 10 3 A
3.333,33
2.000
b. Tegangan 6 V e. Tegangan 14 V 3
apriliaerlita.wordpress.com
14
15
V IR R R
4,5
V I
4
6V 2 10 3 A
3.000
3,5 3
c. Tegangan 7 V
) A m ( I
V IR R
R
V
7V 2,5 10 3 A
1,5
2.800
1 0,5
V IR
R
0
V
5
I
8V
3 10 3 A
R
I
3,5 10 3 A
2.571,43
f. Tegangan 10 V V IR R
R
V I
10V 4 10 3 A
2.500
Menurut Perhitungan
5
I (Ampere) -3 1,5 x 10
6
2 x 10
-3
3.000
7
2,5 x 10
-3
2.800
8
3 x 10
-3
2.666,67
3,5 x 10
-3
2.571,43
4 x 10
-3
2.500
V (Volt)
9 10
8
9
10
V. Pembahasan Dalam melakukan praktikum ini digunakan beberapa variabel yaitu kontrol, bebas, dan terikat. Variabel kontrol yang digunakan adalah resistor yang besar hambatannya selalu sama. Variabel bebas yang digunakan adalah tegangan (V). Sedangkan variabel terikat yang digunakan adalah kuat arus (I) dimana besarnya akan menyesuaikan pada variabel bebas. Pada praktikum pertama praktikan menggunakan resistor dengan nilai hambatan (R) menurut warna cincin pada resistor sebesar 1.200 Ω dengan daya 0,5
V
9V
7
Grafik. 2
V IR
6
V (Volt)
2.666,67
e. Tegangan 9 V R
2
I
d. Tegangan 8 V R
2,5
R (Ω)
Watt. Tegangan (V) yang digunakan sebesar 3 V, 4 V, 5 V, 6 V, 7 V, dan 8 V. Dari tegangan tersebut diperoleh nilai kuat arus (I) masing-masing sebesar 2 mA; 3 mA; 4 mA; 5 mA; 6 mA; dan 7 mA. Kemudian dilakukan perhitungan hambatan (R) menurut Hukum Ohm yaitu menggunakan rumus V = IR. Berdasarkan perhitungan diperoleh masing-masing nilai hambatan (R) adalah 1.500 Ω; 1.333,33 Ω; 1.250 Ω; 1.200 Ω; 1.166,67 Ω; dan 1.142,86 Ω. Nilai hambatan menurut perhitungan dan menurut resistor adalah berbeda. Hal ini terjadi dimungkinkan adanya kemungkinan kesalahan yang akan dibahas pada alinea selanjutnya. Pada praktikum ini didapatkan bahwa, ketika nilai tegangan (V) diperbesar maka nilai
3.333,33
Tabel. 6
4
apriliaerlita.wordpress.com
kuat arus (I) juga semakin besar. Hal ini dapat ditunjukkan pada grafik 1 yang memunyai kurva miring ke kanan. Dengan demikian, dapat dibuktikan sesuai dengan teori bahwa tegangan (V) berbanding lurus dengan kuat arus (I). Pada praktikum kedua praktikan menggunakan resistor dengan nilai hambatan (R) menurut warna cincin pada resistor sebesar 2.000 Ω dengan daya 0,5 Watt. Tegangan (V) yang digunakan sebesar 10 V, 11 V, 12 V, 13 V, 14 V, dan 15 V. Praktikan menggunakan nilai tegangan (V) yang besar dikarenakan menurut teori, tegangan (V) berbanding lurus dengan kuat arus (I). Sehingga, nilai kuat arus (I) juga akan semakin besar, hal ini akan memudahkan praktikan dalam melakukan pengukuran kuat arus (I) menggunakan multimeter. Dari tegangan tersebut diperoleh nilai kuat arus (I) masing-masing sebesar 5 mA; 5,5 mA; 6 mA; 6,5 mA; 7 mA; dan 7,5 mA. Kemudian dilakukan perhitungan hambatan (R) menurut Hukum Ohm yaitu menggunakan rumus V = IR. Berdasarkan perhitungan dari masing-masing variabel diperoleh semua nilai hambatan (R) adalah sama yaitu 2.000 Ω. Nilai hambatan menurut perhitungan dan menurut resistor adalah sama. Pada praktikum ini didapatkan bahwa, ketika nilai tegangan (V) diperbesar maka nilai kuat arus (I) juga semakin besar. Hal ini dapat ditunjukkan pada grafik 2 yang memunyai kurva miring ke kanan. Dengan demikian, dapat dibuktikan sesuai dengan teori bahwa tegangan (V) berbanding lurus dengan kuat arus (I). Pada praktikum ketiga praktikan menggunakan resistor dengan nilai hambatan (R) menurut warna cincin pada resistor sebesar 3.300 Ω dengan daya 0,5 Watt. Tegangan (V) yang digunakan sebesar 5 V, 6 V, 7 V, 8 V, 9 V, dan 10 V. Dari tegangan tersebut diperoleh nilai kuat arus (I) masing-masing sebesar 1,5 mA; 2 mA; 2,5 mA; 3 mA; 3,5 mA; dan 4 mA. Kemudian dilakukan perhitungan
hambatan (R) menurut Hukum Ohm yaitu menggunakan rumus V = IR. Berdasarkan perhitungan diperoleh masing-masing nilai hambatan (R) adalah 3.333,33 Ω; 3.000 Ω; 2.800 Ω; 2.666,67 Ω; 2.571,43 Ω; dan 2.500 Ω. Nilai hambatan menurut perhitungan dan menurut resistor adalah berbeda. Hal ini terjadi dimungkinkan adanya kemungkinan kesalahan yang akan dibahas pada alinea selanjutnya. Pada praktikum ini didapatkan bahwa, ketika nilai tegangan (V) diperbesar maka nilai kuat arus (I) juga semakin besar. Hal ini dapat ditunjukkan pada grafik 3 yang memunyai kurva miring ke kanan. Dengan demikian, dapat dibuktikan sesuai dengan teori bahwa tegangan (V) berbanding lurus dengan kuat arus (I). Dalam melakukan praktikum ini dimungkinkan terdapat beberapa kemungkinan kesalahan. Pertama, pembacaan skala multimeter yang kurang tepat, sehingga memengaruhi perhitungan. Kedua, adanya tegangan maupun medan listrik dari alat listrik lain sehingga memengaruhi nilai yang ditunjukkan multimeter. Ketiga, kelalaian praktikan dalam mengkalibrasikan multimeter. Keempat, besar nilai hambatan (R) pada resistor yang tidak sesuai dengan warna pada cincin resistor. Keenam, skala yang ditunjukkan pada multimeter yang berubah-ubah sehingga menyulitkan praktikan dalam menentukan nilai yang tepat. VI. Kesimpulan Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, maka diperoleh beberapa kesimpulan yaitu : 1. Pada praktikum pertama dengan nilai tegangan (V) sebesar 3 V, 4 V, 5 V, 6 V, 7 V, dan 8 V, masing-masing diperoleh nilai kuat arus sebesar 2 mA; 3 mA; 4 mA; 5 mA; 6 mA; dan 7 mA. Pada praktikum kedua dengan nilai tegangan (V) sebesar 10 V, 11 V, 12 V, 13 V, 14 V, dan 15 V, masing-masing diperoleh nilai kuat arus sebesar 5 mA; 5
apriliaerlita.wordpress.com
5,5 mA; 6 mA; 6,5 mA; 7 mA; dan 7,5 mA. Pada praktikum ketiga dengan nilai tegangan (V) sebesar 5 V, 6 V, 7 V, 8 V, 9 V, dan 10 V, masing-masing diperoleh nilai kuat arus sebesar 1,5 mA; 2 mA; 2,5 mA; 3 mA; 3,5 mA; dan 4 mA. 2. Hubungan antara tegangan (V) dan kuat arus (I) pada rangkaian listrik adalah berbanding lurus sesuai dengan teori yang ada. VII. Daftar Pustaka Giancoli. 2001. Fisika Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta : Erlangga. Halliday, Resnick, dan Walker. ____. Dasar-Dasar Fisika Versi Diperluas. Tangerang : Binarupa Aksara. Hayt, William H dan Kemmerly, Jack E. 1985. Rangkaian Listrik Edisi ke-3 Jilid 1. Jakarta : Erlangga. Jumadi, dan Purwanto Budi. 2014. Petunjuk Praktikum Analisis Rangkaian Listrik . Yogyakarta : FMIPA UNY.
6
apriliaerlita.wordpress.com