LAPORAN PRAKTIKUM PENGANTAR LISTRIK MAGNET DAN OPTIKA
PENGARUH PANAS TERHADAP HAMBATAN KAWAT
Disusun Oleh : Siti Zainab (12302241030)
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2013
PERCOBAAN X
PENGARUH PANAS TERHADAP HAMBATAN KAWAT A. Tujuan
Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan dapat: 1. Menunjukkan pengaruh panas terhadap hambatan kawat 2. Menentukan besar koefisien suhu () suatu hambatan kawat.
B. Alat dan Bahan
1. Bak air
4. Air
2. Hambatan kawat listrik listrik
5. Multimeter (ohmeter)
3. Sumber arus AC
6. Pemanas listrik
C. Dasar teori
Berdasarkan persamaan hukum ohm =
, hambatan listrik dapat didefinisikan sebagai
hasil bagi beda potensial antara ujung-ujung penghantar dengan kuat arus, yang mengalir pada penghantar tersebut (Setya Nurachmandani, 2009: 191). Resistansi suatu material bergantung pada panjang, luat penampang lintang, tipe material, dan temperature. Untuk material-material yang mematuhi ukum Ohm resistansi tidak bergantung pada arus; yaitu perbandingan V/I tidak bergantung pada I. Untuk konduksi listrik memiliki bentuk yang sama seperti persamaan ∆ = dan = ∆ / untuk konduksi termal dan resistansi termal. Resistansi dan konduktivitas suatu logam tertentu bergantung pada temperatur. Grafik dibawah adalah grafik plot resistivitas resistivitas
terhadap
temperatur. Grafik ini mendekati garis lurus, yag berarti bahwa resistivitas hampir mendekati linier terhadap temperatur. (Paul A. Tipler, 200 1:143)
Pada suatu selang waktu tertentu, resistivitas suatu konduktor berubah-ubah hampir secara linier terhadap suhu berdasarkan persamaan :
= 0 1 + ( − 0 ) 0
Dimana adalah resistivitas pada suhu T (dalam C), 0 adalah resistivitas pada suatu suhu acuan T0 (bisanya digunakan 200C), dan adalah koefisien suhu resistivi res istivitas tas .
Sebuah kawat hambatan jika dipanaskan, maka besar hambatannya akan berubah sesuai dengan besarnya kenaikan suhu.
= 0 + 0 Dengan : Rt : hambatan pada suhu t R 0 : hambatan awal
0
: koefisien suhu hambatan kawat (/ C) 0
Δt : kenaikan suhu ( C)
D. Data hasil pengamatan
Kanaikan suhu dibuat constant yaitu = 100C t0 (0C) 27 27 27 27 27
No 1 2 3 4 5
t (0C) 37 47 57 67 77
R 01(Ω 1(Ω) 94 94 94 94 94
Rt1(Ω Rt1(Ω) 94 92 92 90 88
R 02(Ω 2(Ω) 2322,8 2322,8 2322,8 2322,8 2322,8
E. Analisis a. Grafik hubungan hambatan (R 1) dengan suhu (T) kawat 1 0
t ( C)
Rt1(Ω Rt1(Ω)
27
94
37
94
47
92
57
92
67
90
77
148
Rt2(Ω Rt2(Ω) 2374 2184 1734 1340 148
b. Grafik hubungan hambatan (R1) dengan suhu (T) kawat 2 0
t ( C)
Rt2(Ω Rt2(Ω)
27
2322,8
37
2184
47
2374
57
1734
67
1340
77
148
F. Jawaban Pertanyaan
1. Buat grafik hubungan R dan suhu T Jawab: a. Grafik hubungan hambatan (Ω) dan suhu (T) pada kawat 1
b. Grafik hubungan hambatan (Ω) dan suhu (T) pada kawat 2
2. Rumuskan persamaan garis yang anda peroleh Jawab: Berdasarkan analisis grafik secara manual,diperoleh persamaan garis = +
0,11 ± 0,02 0,02 + (88,9 (88,9 ± 1,2) 1,2) a) Persamaan garis untuk grafik 1 adalah = 0,11 38,8 ± 16,1 16,1 + (9,2 (9,2 ± 4)102 b) Persamaan garis untuk grafik 2 adalah = 38,8
3. Tentukan dari persamaan garis yang anda pero leh. Jawab: Berdasarkan analisis grafik yang telah saya lakukan diperoleh nilai koefisien suhu dari kawat yang ditunjukkan dengan persamaan = + , dimana m adalah sebagai gradient atau dalam hal ini disebut dengan koefisien suhu kawat (). Adapun nilai kawat sebesar: 0
0,11 ± 0,02 0,02/ C (1±Δ1)= 0,11 0
38,8 ± 16, 16,1/ C (2±Δ2)= 38,
G. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis grafik yang telah saya lakukan d iatas bisa disimpulkan bahwa: 1. Berdasarkan persamaan = 0 + 0 , menunjukkan bahwa hubungan atau pengaruh panas pa nas terhadap hambatan kawat adalah berbanding lurus. Artinya jika suhu semakin besar maka hambatan yang dihasilkanpun akan semakin besar pula. Tetapi, pada hasil percobaan kami diperoleh d iperoleh hubungan grafik antara pengaruh pa nas terhadap hambatan kawat adalah berbanding terbalik. Yang menunjukkan bentuk grafik linier e bawah. Hal ini akan dibahas dalam pembahasan. 2. Dari hasil analisis grafik, diperoleh nilai koefisien suhu pada kawat 1 sebesar
0,11 0,11 ± 0,02 0,02/0C, sedangkan untuk kawat 2 sebesar 38,8 38,8 ± 16,1 16,1/0C.
H. Pembahasan
Pada percobaan yang berjudul pengaruh panas terhadap hambatan kawat kali ini bertujuan untuk menentukan pengaruh panas pa nas terhadap ha mbatan kawat serta menentukan besar koefisien suhu () suatu hambatan yang akan kita ukur. Dalam percobaan kali ini kami membuat Δt tetap, yaitu sebesar 100C. yang pertama kami ukur adalah suhu awal air dalam bak air sebelum dipanaskan dan hambatan awalnya pada kawat yang dililitkan pada penggaris, yang mempunyai jumlah lilitan lilitan yang berbeda. Dan ternyata setelah diukur, kawat yang jumlah lilitannya banyaklah yang mempunyai besar hambatan yang besar. Berdarkan analisis grafik, maka diperoleh hasil koefisien suhu kawat 1 senilai
0,11 0,11 ± 0,02 0,02/0C , sedangkan kawat 2 sebesar 38,8 38,8 ± 16,1 16,1/0C dengan menggunakan persamaan =
=
( 2 − 1 )
.
Hasil pengukuran pada tabel yang kami dapatkan diperoleh hasil, bahwa semakin panas suhunya, maka hambatan yang dihasilkan semakin kecil. Dan ini juga sesuai dengan analisis pada grafik yang ada. Bahwa bisa kita lihat antara hubungan suhu dengan hambatan adalah berbanding terbalik, karena grafiknya membentuk garis linier ke bawah. Tetapi berdasarkan teori, seharusnya pengaruh suhu itu berbanding lurus dengan hambatan. Teori ini bisa dibuktikan dengan persamaan = 0 + 0 , sehingga bila kita mau mencari koefisien suhu maka persamaanya menjadi =
( −0 ) 0
=
∆ 0
.
Dari hubungan persamaan di atas, jelas bahwa hubungan antara suhu (T) dengan hambatan (R) adalah berbanding lurus. Maka percobaan kami, berbeda dengan teori yang ada. Hal tersebut disebabkan oleh beberapa faktor antara lain : 1. Ketika megukur hambatan menggunakan multimeter digital, skala yang ditunjukkan selalu berubah-ubah nilainya, sehingga ketika kami menentukan nilai yang paling stabil bisa jadi hasil itu belum menunjukkan hasil yang sesungguhnya. 2. Pada saat mengukur hambatan kawat menggunakan multimeter yang tidak langsung terhubung dengan kawatnya dan terkadang sering bergeser, memungkinkan hasil pengukuran yang diperolehpun tidak sesuai yang sebenarnya. 3. Pemanas listrik yang sering lepas memungkinkan suhu yang dihasilkanpun naik turun, sehingga bisa berpengaruh pada pembacaan skala di multimeter. 4. Ketika melihat hasil pengukuran pada multimeter sering tidak tepat waktunya ketika suhu sudah menunjukkan pada skala yang harus dicatat, sehingga bisa terjadi selisih pengukuran antara yang seharusnya ditunjukkan dengan hasil yang kita lihat. 5. Penggunaan skala pada analisis grafik yang tidak sama antara sumbu x dan sumbu y, memungkinkan perolehan hasil yang beda, selain itu juga pembulatan angka pada pembuatan skala grafik yang bisa saja mempengaruhi hasil perhitungan.
I. Daftar Pustaka
Giancoli, Douglas C. 2001. FISIKA/Edisi 2001. FISIKA/Edisi kelima, Jilid Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Searway, Raymond A. dan John W. Jewett, Jr. 2010. Fisika- untuk Sains dan Teknik . Jakarta: Salemba Pustaka.
Tim Fisika Dasar. 2013. Petunjuk Praktikum Pengantar lastrik magnet dan Optika. Yogyakarta: Jurusan Pendidikan Fisika FMIPA UNY.
Tipler, Paul A. 2001. Fisika 2001. Fisika Untuk Sains dan Teknik jilid 2. Jakarta:Erlangga.
