Laporan Praktikum Fisika Ain

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

1/20

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

PENGARUH SUHU TERHADAP HAMBATAN

Disusun Oleh:

Dzirwatul Muna K2312022

Mutmainah Rahmastuti K2312048

PENDIDIKAN FISIKA 2012 / A

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2014

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

PENGARUH SUHU TERHADAP HAMBATAN

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

2/20

I. PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir melalui suatu titik

dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Arus listrik dapat diukur dalam satuan

Coulomb/detik atau Ampere. Dalam kebanyakan sirkuit arus searah dapat diasumsikan

resistansi terhadap arus listrik adalah konstan sehingga besar arus yang mengalir dalam

sirkuit bergantung pada voltase dan resistansi sesuai dengan Hukum Ohm.

Hambatan listrik suatu benda adalah ukuran dari oposisi terhadap bagian dari

stabil arus listrik . Sebuah objek penampang seragam akan memiliki ketahanan yang

sebanding dengan panjangnya dan berbanding terbalik dengan luas penampang, dan

proporsional terhadapresistivitas material.

Aliran listrik di dalam sebuah penghantar ternyata tidak sama besarnya, hal iniditunjukkan oleh nyala lampu pijar maupun angka yang ditunjukkan oleh amperemeter.

Ketidaksamaan ini disebabkan oleh penghantar yang selalu memiliki hambatan.

Hambatan dari suatu penghantar mempengaruhi besar kecilnya arus listrik yang

melewatinya. Sebuah alat yang dapat digunakan secara langsung untuk mengukur besar

kecilnya nilai hambatan sebuah penghantar disebut ohmmeter. Sedang multimeter adalah

alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus, beda potensial, dan hambatan pada

suatu penghantar atau rangkaian listrik. Apabila multimeter akan digunakan untuk

mengukur besar hambatan atau digunakan sebagai ohmmeter, maka sakelar harus diputar

sehingga menunjuk ke arah yang bertanda R. Penghantar yang hendak diukur

hambatannya dipasang di antara ujung kabel penghubung alat itu. Jarum akan bergerakke suatu kedudukan tertentu sehingga besar hambatan dapat dibaca pada skala yang

bertandakan OHM atau .

Hambatan suatu penghantar juga dapat diukur secara tidak langsung, yaitu dengan

cara mengukur besar arus yang lewat pada penghantar dan mengukur beda potensial

ujung-ujung penghantar itu.

Hasil eksperimen George Simon Ohmpada tahun 1827 menunjukkan bahwa arus

listrikIyang mengalir pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial Vyang

diberikan pada ujung-ujungnya.

I.2 Tujuan

a.

Mengetahui Pengaruh suhu hambatan.

b. Menetukan besarnya hambatan pada rangkaian.

II. DASAR TEORI

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

3/20

Tahanan listrik adalah derajat kesulitan dari arus listrik (elek-tron-elektron)

mengalir melalui suatu benda. Tahanan listrik dinyatakan dengan resistance (R) & satuan

ohm ().Satu ohm adalah tahanan yang mampu menahan arus yang mengalir sebesar 1

A dengan tegangan 1 volt.

Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir melalui suatu titik

dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Arus listrik dapat diukur dalam satuan

Coulomb/detik atau Ampere. Dalam kebanyakan sirkuit arus searah dapat diasumsikan

resistansi terhadap arus listrik adalah konstan sehingga besar arus yang mengalir dalam

sirkuit bergantung pada voltase dan resistansi sesuai dengan Hukum Ohm.

Konduktivitas suatu bahan adalah kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan

arus listrik. Sedangkan Resistivitas adalah kebalikan dari konduktivitas, yakni

kemampuan suatu bahan untuk menahan arus listrik.

Hasil eksperimen George Simon Ohmpada tahun 1827 menunjukkan bahwa arus

listrikIyang mengalir pada kawat penghantar sebanding dengan beda potensial Vyang

diberikan pada ujung-ujungnya.

Jika beda potensial diperbesar maka arus yang mengalir juga semakin besar. Hasil

eksperimen ini dikenal dengan hukum Ohm. Hubungan antara V dan I secara grafik

adalah:

Grafik hubungan tegangan dengan arus listrik

Dari gambar tampak bahwa kuat arus listrik sebanding dengan tegangan yaitu

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

4/20

............................................................................. (1)

sehingga

............................................................ (2)

konduktansi dari konduktor yang merupakan kebalikan dari Resistansi,

maka

.................................................... (3)

Sehingga

....................................................... (4)

Dengan:

R = hambatan listrik (ohm, )

V = beda potensial atau tegangan (volt, V)

I = kuat arus listrik (ampere, A)

Arah arus listrik yang mengalir dalam suatu konduktor adalah dari potensial

tinggi ke potensial rendah. Selain dipengaruhi oleh jenis konduktornya, besar dari arus

listrik jiga di pengaruhi oleh suhu pada medium penghantarnya. Hal tersebut dapat di

lihat dari persamaan di bawah ini : ( )..................................................................... (5)Dimana :

Jadi, semakin besar suhu suatu tegangan maka hambatan yang terjadi akan

semakin besar, dan jika hambatan semakin besar maka akan memepengaruhi besar arus

listrik yang masuk dalam rangkaian, karena :

........................................................................................ (6)

Semakin besar hambatan (R) maka arus yang mengalir akan semakin kecil.

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

5/20

Grafik hubungan hambatan (R ) dengan suhu (T) adalah sebagai berikut :

Grafik hubungan suhu dengan hambatan

III. METODE EKSPERIMEN

III.1. Alat dan Bahan

No. Nama Gambar Jumlah

1 Kabel penghubung secukupnya

Penjepit buaya

LED

Saklar

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

6/20

Sumber tegangan

Kabel tembaga

Korek api

Lilin/bunsen

Termometer

Amperemeter

Voltmeter

Stopwatch

III.2. Tata Laksana Praktikum / Prosedur Percobaan

Alat dan bahan di persiapkan

Rangkailah alat percobaan sesuai dengan skema alat.

Pastikan semua komponen rangkaian listrik terpasang secara benar;

Pasangkanlah voltmeter secara parallel dengan rangkaian.

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

7/20

Pasangkan amperemeter secara seri dengan rangkaian.

Pasanglah thermometer pada rangkaian sehingga ujung thermometer menempel

pada kawat yang terbuka.

Sambungkan saklar untuk menghidupkan lampu;

Nyalakanlah lilin yang terdapat pada rangkaian untuk memanaskan kawat;

Amati dan catat, suhu, tegangan dan arys setiap 10 detik.

Ualangi langkah di atas sampai di daptkan 7 data.

III.3 Skema Alat

lam u

baterai saklar

A

V

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

8/20

III.4. ANALISA DATA

a. Metode Standar Deviasi (Perhitungan)

Data pengamatan

no Waktu (t) (s) Suhu(T) (oC) Arus (I) (A) Tegangan (V)

(volt)

1

2

3

4

5

6

7

Metode Rumus

Mencari R

= () Hasil yang dilaporkan = ( )

b. Grafik

Grafik hubungan suhu dan R

X= T

Y=R

X (T) Y (R)

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

9/20

Menggunakan grafik

V I

Y = mx

M =c

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

10/20

R = 1/c --- > r rata

IV. ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Analisa Hasil

Data pengamatan

No Waktu (t)

(menit)

Suhu(T) (oC) Arus(I) (A) Tegangan(V)

(volt)

1 5 menit 36 51,6 6,7

2 10 menit 43 50 6,5

3 15 menit 50 48,5 6,1

4 20 menit 56 47,1 5,8

5 25 menit 60 46,2 5,6

6 30 menit 64 45,3 5,3

7 35 menit 66 44,7 5

Menggunakan perhitungan

No Waktu (t) (menit) Suhu(T) (oC) Arus(I) (A) Tegangan(V)

(volt)

1 5 menit 36 51,6 6,7

2 10 menit 43 49,1 6,5

3 15 menit 50 43,4 6,1

4 20 menit 56 35,0 5,8

5 25 menit 60 23,8 5,6

6 30 menit 64 12,7 5,3

7 35 menit 66 6,8 5

Mencari R

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

11/20

R1 = 0,R2 = 0,132 R3 = 0,141R4 = 0,166 R5 = 0,235 R6 = 0,417 R7 = 0,735 R rata-rata

= 0,279Ri ( )0,130 -0,149 0,0220,132 -0,147 0,021

0,141 -0,138 0,019

0,166 -0,113 0,013

0,235 -0,044 0,002

0,417 0,138 0,019

0,735 0,456 0,208

0,305

()

HYD = Rrata + delta R

Hasil yang dilaporkan = ( ) (0,279 0,225)Grafik hubungan suhu dan R

X= T

Y=R

X (T) (oC) Y(R) ()

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

12/20

36 0,130

43 0,132

50 0,141

56 0,16660 0,235

64 0,417

66 0,735

Menggunakan grafik

V I

6,7 51,6

6,5 49,1

6,1 43,4

5,8 35,0

5,6 23,8

5,3 12,7

5 6,8

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0 10 20 30 40 50 60 70

Hambatan(R)()

Suhu (T) (C)

Grafik Hubungan Suhu terhadap

Hambatan

Series1

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

13/20

Y = mx

M =c

R = 1/c --- > r rata

R = 0,036 IV.2 Pembahasan

Pada praktikum yang berjudul Pengaruh Suhu Terhadap Hambatan memiliki

tujuan yaitu mengetahui Pengaruh suhu hambatan serta menetukan besarnya hambatan

pada rangkaian.

Prinsip dasar dari praktikum ini adalah Hukum Ohm. Arus listrik adalah

banyaknya muatan listrik yang mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap

satuan waktu. Arus listrik dapat diukur dalam satuan Coulomb/detik atau Ampere.

Dalam kebanyakan sirkuit arus searah dapat diasumsikan resistansi terhadap arus

listrik adalah konstan sehingga besar arus yang mengalir dalam sirkuit bergantung

pada voltase dan resistansi sesuai dengan Konduktivitas suatu bahan adalah

kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik. Sedangkan Resistivitas

adalah kebalikan dari konduktivitas, yakni kemampuan suatu bahan untuk menahan

arus listrik. Hampir semua konduktor (termasuk nikrom) memiliki nilai koefisien suhu

positif. Oleh karena itu hambatan sebuah konduktor akan bertambah jika suhu bahan

tersebut bertambah.

Prinsip kerja dari praktikum Pengaruh Suhu Terhadap Hambatan adalah Alat

dan bahan di persiapkan, lalu alat percobaan dirangkai sesuai dengan skema alat.Pastikan semua komponen rangkaian listrik terpasang secara benar. Kemudian

y = 28.109x - 132.87

R = 0.9604

0

10

20

3040

50

60

0 2 4 6 8

Arus(I)(Amp

ere)

Tegangan (V) (Volts)

Grafik Hubungan Tegangan dengan Arus

Series1

Linear (Series1)

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

14/20

voltmeter dipasangkan secara parallel dengan rangkaian. Dan amperemeter

dipasangkan secara seri dengan rangkaian. Setelah itu, thermometer dipasang pada

rangkaian sehingga ujung thermometer menempel pada kawat yang terbuka. Lalu

saklar disambungkan untuk menghidupkan lampu. Kemudian lilin yang terdapat pada

rangkaian dinyalakan untuk memanaskan kawat. Diamati dan catat, suhu, tegangan

dan arus setiap 10 detik. Setelah itu, diualangi langkah di atas sampai di daptkan 7

data.

Pada percobaan ini di dapatkan hasil yaitu dengan metode standar deviasi

diperoleh ( ) (0,279 0,225) dengan grafik hubungan suhu terhadaphambatan sebagai berikut

Sedangkan dengan metode grafik diperoleh R = 0,036 dengan grafikHubungan tegangan dengan arus

Dari kedua metode tersebut didapatkan hasil yang berbeda. Hal tersebut

dapat dikarenakan beberapa factor antara lain

1.

Kekurangtelitian praktikan dalam membaca skala pada amperemeter

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0 10 20 30 40 50 60 70

Hambatan(R)()

Suhu (T) (C)

Grafik Hubungan Suhu terhadap

Hambatan

Series1

y = 28.109x - 132.87

R = 0.9604

0

10

20

30

40

50

60

0 2 4 6 8

Arus(I)(A

mpere)

Tegangan (V) (Volts)

Grafik Hubungan Tegangan dengan Arus

Series1

Linear (Series1)

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

15/20

2. Kekurangtelitian praktikan dalam membaca skala pada voltmeter

3. Kekurangtelitian praktikan dalam membaca skala pada termometer

4. Kekurangtelitian praktikan dalam melakukan perhitungan

5.

Kondisi alat yang sudah tidak baik6. Kekurangtelitian praktikan dalam merangkai alat

Dari percobaan ini dapat disimpulkan bahwa hampir semua konduktor (termasuk

tembaga) memiliki nilai koefisien suhu positif. Oleh karena itu hambatan sebuah

konduktor akan bertambah jika suhu bahan tersebut bertambah.

V. KESIMPULAN

1. Semakin besar suhu suatu tegangan maka hambatan yang terjadi akan semakin

besar, dan jika hambatan semakin besar maka akan memepengaruhi besar arus

listrik yang masuk dalam rangkaian. Dengan grafik hubungan suhu terhadap

hambatan sebagai berikut

Hasil percobaan

0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0 10 20 30 40 50 60 70

Hambatan(R)()

Suhu (T) (C)

Grafik Hubungan Suhu terhadap

Hambatan

Series1

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

16/20

Teori

2. Besarnya hambatan

Standar deviasi

( ) (0,279 0,225) Metode grafik

R = 0,036

VI. DAFTAR PUSTAKA

Giancoli, Dauglas. 2011.Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga

Tippler, Paul A. 2011.Fisika Jilid1. Jakarta: Erlangga

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

17/20

Perhitungan

Menggunakan perhitungan

No Waktu (t) (menit) Suhu(T) (oC) Arus(I) (A) Tegangan(V)

(volt)

1 5 menit 36 51,6 6,7

2 10 menit 43 49,1 6,5

3 15 menit 50 43,4 6,1

4 20 menit 56 35,0 5,8

5 25 menit 60 23,8 5,6

6 30 menit 64 12,7 5,3

7 35 menit 66 6,8 5

Mencari R

R1 =

= = 0,

R2 =

=

= 0,132 R3 =

=

= 0,141R4 =

=

= 0,166

R5 =

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

18/20

=

= 0,235 R6 =

= = 0,417

R7 =

=

= 0,735 R rata =

=

= 0,279Ri ( )0,130 -0,149 0,022

0,132 -0,147 0,021

0,141 -0,138 0,019

0,166 -0,113 0,013

0,235 -0,044 0,002

0,417 0,138 0,019

0,735 0,456 0,208

0,305

()

Hasil yang dilaporkan = ( ) (0,279 0,225)Grafik hubungan suhu dan R

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

19/20

X= T

Y=R

X (T) (oC) Y(R) (

)

36 0,13043 0,132

50 0,141

56 0,166

60 0,235

64 0,417

66 0,735

Menggunakan grafik

V I

6,7 51,6

6,5 49,1

6,1 43,4

5,8 35,0

5,6 23,8

5,3 12,7

5 6,8

0.000

0.1000.200

0.300

0.400

0.500

0.600

0.700

0.800

0 10 20 30 40 50 60 70

Ham

batan(R)()

Suhu (T) (C)

Grafik Hubungan Suhu terhadap

Hambatan

Series1

8/10/2019 Laporan Praktikum Fisika Ain

20/20

Y = mx

M =c

R = 1/c --- > r rata

R =

= 0,036

y = 28.109x - 132.87R = 0.9604

0

10

20

30

40

50

60

0 2 4 6 8

Arus(I)(Ampere)

Tegangan (V) (Volts)

Grafik Hubungan Tegangan dengan Arus

Series1

Linear (Series1)