Top Banner
I. Topik Percobaan Hambatan Listrik Suatu Penghantar II. Tujuan Percobaan 1. Mengetahui apa saja yang mempengaruhi hambatan listrik. 2. Menghitung hambatan yang dipengaruhi oleh panjang dan luas penampang kawat. 3. Menghitung hambatan listrik yang dipengaruhi oleh suhu. III. Alat dan Bahan No Alat Dan Bahan Jumlah 1 Kabel 2 buah 2 Multitester 1 buah 3 Lampu 1 buah 4 Baterai 1,5 Volt 2 buah 5 Kawat (Tembaga) 15 Lilitan 50 cm 6 Kawat (Tembaga) 20 Lilitan 70 cm 7 Kawat (Tembaga) 30 Lilitan 100 cm 8 Minyak Goreng secukupnya 9 Kaki Tiga 1 buah 10 Pembakar Spiritus 1 buah 11 Kawat kasa 1 buah 12 Gelas Ukur 1 buah 13 Termometer 1 buah IV. Landasan Teoritis dan Prosedur Pengukuran A. Dasar Teori Faktor yang mempengaruhi hambatan listrik adalah a. Jenis bahan Jenis kawat ditampilkan oleh besaran hambatan jenis kawat(ρ).
19

laporan lengkap labfis 2

Dec 05, 2014

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: laporan lengkap labfis 2

I. Topik Percobaan

Hambatan Listrik Suatu Penghantar

II. Tujuan Percobaan

1. Mengetahui apa saja yang mempengaruhi hambatan listrik.2. Menghitung hambatan yang dipengaruhi oleh panjang dan luas

penampang kawat.3. Menghitung hambatan listrik yang dipengaruhi oleh suhu.

III. Alat dan Bahan

No Alat Dan Bahan Jumlah1 Kabel 2 buah2 Multitester 1 buah3 Lampu 1 buah4 Baterai 1,5 Volt 2 buah5 Kawat (Tembaga) 15 Lilitan 50 cm6 Kawat (Tembaga) 20 Lilitan 70 cm7 Kawat (Tembaga) 30 Lilitan 100 cm8 Minyak Goreng secukupnya

9 Kaki Tiga 1 buah

10 Pembakar Spiritus 1 buah

11 Kawat kasa 1 buah

12 Gelas Ukur 1 buah

13 Termometer 1 buah

IV. Landasan Teoritis dan Prosedur Pengukuran

A. Dasar Teori

Faktor yang mempengaruhi hambatan listrik adalaha. Jenis bahan

Jenis kawat ditampilkan oleh besaran hambatan jenis kawat(ρ).Makin besar hambatan jenis kawat,makin besar pula hambatan listriknya.

b. Panjang kawatpanjang kawat dengan lambang (L) ,makin panjang kawat makin besar hambatan listriknya.

Page 2: laporan lengkap labfis 2

c. Luas penampangLuas penampang kawat dengan lambang (A) ,makin besar luas penampang kawat makin kecil hambatan listriknya.

Sehingga dapat ditulis dengan persamaan berikut :

R=ρ LA

Keterangan :

R = Hambatan pada kawat penghantar (ohm)

= Hambatan jenis penghantar (ohmmeter)

L = Panjang penghantar (m)

A = luas penampang (m2)

Apabila penampang kawat penghantar berbentuk lingkaran dengan diameter D atau jari-jari r. dan luas penampang A

A=π r2=π D2

4

Hambatan lisrik juga bergantung pada suhu, dimana besarnya hambatan berbanding lurus dengan besarnya hambatan semula dan besarnya kenaikan suhu.

Besarnya hambatan jenis suatu penghantar logam bertambah besar secara linier karena kenaikan suhu. Hambatan jenis suatu penghantar logam dapat diketahui besarnya melalui persamaan berikut.

ρ τ=ρ0(1+α∆ τ)

Keterangan :ρ τ = hambatan jenis pada suhu T °C (ohmmeter)ρ0= hambatan jenis awal (ohmmeter)α = koefisien suhu hambatan jenis (per℃ )∆T= perubahan suhu (℃ )

Page 3: laporan lengkap labfis 2

Koefisien suhu adalah tambahan hamabatan untuk suatu kawat yang memiliki hambatan 1ohm jika dipanasi 0℃ sampai dengan 1℃ .

Hambatan listrik (R) berbanding lurus dengan hambatan jenis(ρ ),sehingga diperoleh persamaan

Rτ=R0(1+α∆ τ)

Rτ=R0+R0α ∆ τ ¿

∆ R=Rτ+R0

¿ R0α ∆τ

Keterangan :

Rτ = hambatan jenis pada suhu T °C (ohmmeter)R0= hambatan jenis awal (ohmmeter)∆ R = perubahan hambatanα = koefisien suhu hambatan jenis (per℃ )∆T= perubahan suhu (℃ )

Oleh karena hambatan bergantung pada suhu maka perubahan hambatan dapat digunakan untuk mengukur suhu . prinsip ini digunakan pada alat deteksi elektronik sebagai thermometer klinik .alat tersebut menggunakan resistor semikonduktor ,yaitu bahan yang memiliki koefisiensi suhu hambatan jenis yang besar.

Setelah mengetahui besar hambatan listrik dapat diketahui pula energi listrik yang terdapat pada sebuah hambatan yang dapat ditentukan melalui persamaan matematis

W=I2 R t

Atau

W=V2

Rt

Keterangan :

W = Energi listrik (joule)V = Tegangan listrik (volt)I = Kuat arus listrik (ampere)t = lama arus mengalir (sekon )

Page 4: laporan lengkap labfis 2

B. Prosedur Kegiatan

1. Merangkai alat seperti gambar (tertera pada lampiran)

2. Menyambungkan kabel pada multitester

3. Menyalakan pembakar spiritus

4. Menunggu suhu naik menjadi 70℃

5. Melihat dan mencatat arus yang mengalir pada 70℃

6. Mematikan pembakar spiritus

7. Menunggu suhu minyak goreng turun

8. Mengulangi kegiatan 3,4,5,6,7 dengan jumlah lilitan yang berbeda yaitu 15

lilitan,20 lilitan, 30 lilitan.

V. Rekaman data Hasil Percobaan1. Konduktor bahan =Tembaga

2. Hambatan jenis tembaga pada suhu 20℃ =1,72 x10−8ohmmeter

3. Koefisien suhu tembaga pada suhu 20℃ =0,0039¿℃

4. Sumber tegangan dengan 2 buah baterai 1,5 volt = 3 volt

Page 5: laporan lengkap labfis 2

Tabel pengamatan

no Jumlah lilitan

R(ohm) Aruslistrik(A)

R0 (Ohm) Suhu(℃¿

Rτ(Ohm)

1 15 Lilitan(0,5

meter)

4,2253 0,71

0,00860×10−6 70℃ 0,01027×10−64,2253 0,714,2857 0,704,2253 0,714,2857 0,70

2 20 Lilitan(0,7

meter)

4,4776 0,67

0,01204×10−6 70℃ 0,01438×10−64,5454 0,664,5454 0,664,4776 0,674,5454 0,66

3 30 Lilitan( 1 meter)

4,7619 0,63

0,0172×10−6 70℃ 0,02055×10−64,8387 0,624,8387 0,624,8387 0,624,9180 0,61

VI. Analisis Data dan Jawaban Tugas

A. Analisis Data

Hambatan

1. a. R=VI

¿ 3V0,71 A

¿4,2253

b. R=VI

¿ 3V0,71 A

¿4,2253

c. R=VI

¿ 3V0,70 A

¿4,2857

Page 6: laporan lengkap labfis 2

d. R=VI

¿ 3V0,71 A

¿4,2253

e. R=VI

¿ 3V0,70 A

¿4,2857

2. a. R=VI

¿ 3V0,67 A

¿4,4776

b. R=VI

¿ 3V0,66 A

¿4,5454

c. R=VI

¿ 3V0,66 A

¿4,5454

d. R=VI

¿ 3V0,67 A

¿4,4776

e. R=VI

¿ 3V0,66 A

Page 7: laporan lengkap labfis 2

¿4,5454

3. a. R=VI

¿ 3V0,63 A

¿4,7619

b. R=VI

¿ 3V0,62 A

¿4,8387

c. R=VI

¿ 3V0,62 A

¿4,8387

d. R=VI

¿ 3V0,62 A

¿4,8387

e. R=VI

¿ 3V0,61 A

¿4,9180

Page 8: laporan lengkap labfis 2

Hambatan kawat

1. dengan 15 lilitan kawat (50 cm)

R0=ρLA

R0=172×10−10 0,5

1×10−4

R0=0,0086×10−6

2. dengan 20 lilitan kawat (70 cm)

R0=ρLA

R0=172×10−10 0,5

1×10−4

R0=0,0086×10−6

3. dengan 30 lilitan kawat (100 cm)

R0=ρLA

R0=172×10−10 0,5

1×10−4

R0=0,0086×10−6

Page 9: laporan lengkap labfis 2

Hambatan suhu

1. dengan 15 lilitan (50 cm)

Rτ=R0+R0α ∆T

¿0,0086×10−6+0,0086×10−6 ∙39×10−4(70℃−20℃)

¿0,0086×10−6+1,667×10−9

¿0,01027×10−6

2. dengan 20 lilitan (70 cm)

Rτ=R0+R0α ∆T

¿0,01204×10−6+0,01204×10−6 ∙39×10−4 (70℃−20℃)

¿0,01204×10−6+2,3478×10−9

¿0,01438×10−6

3. dengan 30 lilitan (100 cm)

Rτ=R0+R0α ∆T

¿0,0172×10−6+0,0172×10−6 ∙39×10−4(70℃−20℃)

¿0,0172×10−6+3,354×10−9

¿0,020554×10−6

Page 10: laporan lengkap labfis 2

Ralat

NO R (Ohm) R2 (Ohm)1 0,42253 0,1785312 0,42253 0,1785313 0,42857 0,1836724 0,42253 0,1785315 0,42857 0,183672

jumlah ΣR=2,12473 ΣR2=0,902937

R rata-rata

ΣRjumlah data

¿ 2,124735

¿0,424946

Kesalahan mutlak

∆ R=1n √ n (Σ R2 )−(R)2

n−1

¿15 √ 5 (0,902937 )−(2,12473)2

5−1

¿ 15 √ (4,514685 )−(4,514477)

4

¿ 15 √ 2,08×10−44

¿ 15√0,52×10−4

¿ 150,72110×10−2

Page 11: laporan lengkap labfis 2

¿1,4422×10−3

Kesalahan relative

Kr R =∆ RR×100%

= 1,442×10−3

0,424946×100%

=0,1442%

B.TUGASSoal

1. Apa Saja Faktor Yang Mempengaruhi Hambatan Kawat ?

2. Mengapa Hambatan Suatu Kawat Penghantar Dipengaruhi Panjang

Dan Diameter Kawat ?

3. Mengapa Hambatan Suatu Kawat Penghantar Dipengaruhi Suhu ?

JAWABAN :

1. Faktor yang mempengaruhi hambatan listrik adalahA. Jenis bahanJenis kawat ditampilkan oleh besaran hambatan jenis kawat(ρ).Makin besar hambatan jenis kawat,makin besar pula hambatan listriknya.B. Panjang kawatpanjang kawat dengan lambang (L) ,makin panjang kawat makin besar hambatan listriknya.C. Luas penampangLuas penampang kawat dengan lambang (A) ,makin besar luas penampang kawat makin kecil hambatan listriknya.D. Suhu

Semakin Besar Suhu Maka Semakain Besar Pula Hambatannya

2. Karena Hambatan Suatu Kawat Akan Besar Apabila Diameter Dan Panjang Kawat Kecil ,Apabil Diameter Dan Panjang Kawat Besar Maka Hambatan Listriknya Kecil

Page 12: laporan lengkap labfis 2

3. Hambatan Pada Kawat Penghantar Pada Suhu Tertentu Adalah Penjumlahan Hambatanpada Suhu Awal Dengan Hambatan Pada Hambatan Yang Dikalikan Dengan Koefisien Suhu Bahan Dan Perubahan Suhu Sehinggahambatan Semakin Besar.

VII. DISKUSI DAN KESIMPULANA. Diskusi

Dalam Percobaan Yang Saya Lakukan Saya Mendapati Berbagai

Macam Kendala,Yaitu Pada Saat Mengganti Hambatan Harus Menunggu

Sampai Suhu Menjadi Normal Kembali Sehingga Memerlukan Waktu Yang

Lama Dalam Proses Pengambilan Data.

Dalam Proses Pembacaan Data Pada Multitester Lumayan Sulit

Karena Menggunakan Multitester Biasa Dan Garis Skala Yang Lumayan

Kecil.

B. Kesimpulan

Faktor yang mempengaruhi hambatan listrik adalah

Jenis bahan

Jenis kawat ditampilkan oleh besaran hambatan jenis kawat(ρ).Makin besar hambatan jenis kawat,makin besar pula hambatan listriknya.Panjang kawatpanjang kawat dengan lambang (L) ,makin panjang kawat makin besar hambatan listriknya.

Luas penampang

Luas penampang kawat dengan lambang (A) ,makin besar luas penampang kawat makin kecil hambatan listriknya.

Sehingga dapat ditulis dengan persamaan berikut :

R=ρ LA

Keterangan :

R = Hambatan pada kawat penghantar (ohm)

= Hambatan jenis penghantar (ohmmeter)

L = Panjang penghantar (m)

A = luas penampang (m2)

Page 13: laporan lengkap labfis 2

Hambatan lisrik juga bergantung pada suhu, dimana besarnya hambatan berbanding lurus dengan besarnya hambatan semula dan besarnya kenaikan suhu.

Besarnya hambatan jenis suatu penghantar logam bertambah besar secara linier karena kenaikan suhu. Hambatan jenis suatu penghantar logam dapat diketahui besarnya melalui persamaan berikut.

ρ τ=ρ0(1+α∆ τ)

Keterangan :ρ τ = hambatan jenis pada suhu T °C (ohmmeter)ρ0= hambatan jenis awal (ohmmeter)α = koefisien suhu hambatan jenis (per℃ )∆T= perubahan suhu (℃ )

C.Saranpada saat melakukan percobaan baterai yang digunakan harus baru dan lampu ketika dihidupkan nmenyala terang,karena apabila tidak akan terjadi perbedaan pada proses pengambilan data.

Page 14: laporan lengkap labfis 2

VIII. Daftar PustakaKamusfisika.blogspot.com (2-1-2013)

Duniatehnikku.wordpress.com(2-1-2013)

Kanginan,marthen.2007.Fisika Untuk Kelas X.jakarta:Erlangga

Isriyono,edi.2005.fisika untuk X SMA.Klaten :Intan Pariwara

Page 15: laporan lengkap labfis 2

IX.LAMPIRAN

Page 16: laporan lengkap labfis 2

PERTANYAAN ;

1. Dua kawat logam berbeda jenis memiliki panjang sama,apakah mungkin kedua kawat tersebut memiliki hambatan yang sama besar?

2. Bertambah atau berkurangkah hambatan seutas kawat tembaga ketika panjang dan diameter dijadikan dua kali semula?

3. Mengapa hambatan logam bertambah ketika suhunya naik ?

JAWABAN :

1. Tidak mungkin,walaupun panjang kawat sama tetapi bahan kawat berbeda,karena hambatan jenis bahan berbeda –beda misalnya saja hambatan tembaga 1,72×10−8 sedangkan hambatan jenis

alumunium 2,82×10−8.

2. Apabila kawat tembaga ditambahkan panjang kawatnya tentu saja akan menambah hambatan pada kawat karena hambatan kawat berbanding lurus dengan panjang kawat.namun berbeda dengan diameter kawat,semakin besar diameter kawat semakin kecil hambatan pada kawat karena hambatan kawat berbanding terbalik dengan luas penampang atau diameter kawat.

3. Hal ini dapat dijelaskan melalui teori partikel,apabila partikel, zat padat di panaskan akan memuai partikel pada zat padat akan bergetar,sehingga akan menyulitkan arus listrik untuk melalui hambatan logam tersebut itu sebabnya arus listrik semakin kecil ketika suhunya naik.