Top Banner

of 19

Prak Hukum Ohm

Jul 09, 2015

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

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 1I HUKUM OHM Oleh : Nama: Ida Bagus Roni Adi Saputra NIM: 1008105043 Dosen: I Ketut Sukarasa, S.Si., M.Si. Kelompok: 2 Asisten Dosen: I Gusti Agung Rahadi P.P Johanes Umbu I Nyoman Sudi Parwata Tanggal Praktikum: 6 April 2011 JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2010 HUKUM OHM (RL. 1) I.TUJUAN -Memahami rangkaian listrik seri dan paralel -Menentukan hambatan ekuivalen untuk rangkaian seri dan paralel II.DASAR TEORI Padatahun1826GeorgeSimonOhmmenemukansuatutetapan pembanding yang menyatakan hubungan antara beda potensial pada ujung-ujung konduktordenganarusyangmelaluikonduktoritu.Tetapanpembandingini disebut sebagai hambatan konduktor, dan hubungan ini dikenal sebagaiHukum Ohm. Dalam bentuk persamaan hukum Ohm dapat ditulis sebagai : ) tetapan ( hambatan potensial beda=arus RiV=Dalam satuan SI : V = Beda Potensial ( V ) i = Kuat Arus ( A ) R = Hambatan ( ) Rumusan Ohm menyatakan : Hambatansuatukonduktorberbandinglurusdenganpanjangnya,berbanding terbalik dengan luas penampang dan bergantung pada jenis bahan konduktor. Persamaannya: AR =Dalam satuan SI untuk hambatan ( R ) adalah Ohm dengan lambang ( ) = panjang konduktor dalam satuan meter ( m ) A= luas penampang konduktor dalam satuan meter kuadrat ( m2 ) = restifitas bahan ( hambatan jenis ) yang mencirikan sifat bahan dalamsatuan Ohm meter ( - m ). Bila dinyatakan dengan hambatan, persamaanya adalah : RVabRVb Vai ==Resistoratauhambatanadalahkomponenelektronikayangdigunakan untukmenghambataruslistrikdalamsuaturangkaian.Dapatdikatakanbahwa hambatanmemilikifungsisebagaipengaturataupengaturdanpembagi tegangan.Kemampuanhambatandalammenghambatarusdisebutdengan resistansi.Jikadiklasifikasikanberdasarkanhambatannya,dikenaltigajenis resistor, yaitu : 1.Resistor tetap, yakni resistor yang nilai hambatannya tetap 2.Resistorotomatis,yakniresistoryangnilaihambatannyadapat berubah dengan sendirinya. 3.Resistorvariable,yakniresistoryangnilaihambatannyadapat diubah-ubah. Besar kuat arus sebanding dengan beda potensial. Selanjutnya, oleh ohm, ahlifisika-berkebangsaanJerman,dinyatakanbahwaKuatarusyangmengalir melaluisuatupenghantarsebandingdenganbedapotensialantaraujung-ujung penghantar,asalsuhupenghantartersebuttidakberubah.Pernyataantersebut dikenal dengan hukum ohm. Selanjutnya dari grafik tersebut juga dapat dilihat bahwa: o tan R atau= =IVRPerbandingantegangan(V)dankuatarus(I)disebuthambatanatauresistensi (R). Secara umum, hukum ohm dinyatakan dengan rumus: V =I.R Keterangan: V = beda potensial (V) I = kuat arus (A) R = tahanan/hambatan (ohm) SatuanhambatandalamSIadalahvoltperampere(V/A)ataudisebut ohm(O)jadi,1ohm=1voltperampere(V/A).Hambatansebuahkawat penghantarditentukanolehjenisbahankawat,luaspenampangkawatserta panjang kawat. Dari hasil pengamatan diperoleh: a.Kawatyangpanjangmempunyaihambatanlebihbesardarikawatyang pendek. b.Kawat yang tipis mempunyai hambatan lebih besar dari kawat yang tebalc.Untukbahankawatberbeda,walaupunpanjangdanluaspenampangnya sama, dapat mempunyai hambatan yang sama. d.Kawatyangpanasatausuhunyatinggimempunyaihambatanyanglebih besar dari kawat yang dingin. Resistoradalahkomponendasarelektronikayangdigunakanuntuk membatasijumlaharusyangmengalirdalamsuaturangkaian.Resistorbersifat resistifdanumumnyaterbuatdaribahankarbon.Satuanresistansidarisuatu resistordisebutOhmataudilambangkandengansimbol(Omega).Bentuk resistoryangumumadalahsepertitabungdenganduakakidikiridankanan. Padabadannyaterdapatlingkaranmembentukcincinkodewarnauntuk mengetahui besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Kode warnatersebutadalahstandarmanufakturyangdikeluarkanolehEIA (Electronic Industries Association) seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah Warna CincinCincin I Angka ke-1 Cincin II Angka ke-2 Cincin III Angkake-3 Cincin IV pengali Cincin V toleransi Hitam000x 100 Cokelat111x 101 1 % Merah222x 102 2 % Jingga333x 103 Kuning444x 104 Hijau555x 105 Biru 666x 106 Ungu777x 107 abu-abu888x 108 Putih999x 109 Emasx 10-1 5 % Perakx 10-2 10 % Tanpa warna 20 % Besarnyaukuranresistorsangattergantungwattataudayamaksimumyangmampu ditahanolehresistor.Umumnyadipasartersediaukuran1/8,1/4,1,2,5,10dan20 watt. Resistor yang memiliki daya maksimum 5, 10 dan 20 watt umumnya berbentuk balokberwarnaputihdannilairesistansinyadicetaklangsungdibadannya,misalnya 1K5W. Contoh: Urutan cincin warna (resistor 4 cincin warna): merah Ungu biru emas. merah Ungu Biru emas Hasilnya 27 x106 5 % =27M 5 % Ada dua buah Rangkaian yang kita ketahui yaitu :1.Rangkaian Seri Kesimpulan untuk hambatan yang dihubungkan seri : -Arus yang melalui rangkaian adalah sama pada setiap bagian dari rangkaian -Potensial yang bekerja pada sekelompok hambatan yang dihubungkan seri = jumlah potensial yang melalui masing- masing hambatan -Hambatan total sekelompok hambatan yang dihubungkan seri = jumlah masing-masing hambatan 2.Rangkaian Pararel Kesimpulan untuk rangkaian pararel adalah : -Arustotalyangmengalirpadasekelompokhambatanyang dihubungkansecarapararelsamadenganjumlaharusyangmengalir melalui masing-masing hambatan -Teganganyangbekerjapadamasing-masinghmbatanadalahsama dengan total yang bekerja pada gabungan hambatan. -Kebalikanhambatanyangdihubungkansecarapararelsamadengan jumlah kebalikan dari masing-masing hambatan. III.ALATSatu set peralatan untuk percobaan rangkaian listrik sederhana IV.CARA KERJA Rangkaian Seri 1.Rangkaian peralatan sebagaimana Gambar 1 Catat hambatan/resistansi yang digunakan 2.Hubungkan rangkaian dengan sumber arus 3.Atur alat pengukur arus pada skala current DC 4.Atur alat pengukur tegangan pada skala voltage DC 5.Hidupkan sumber arus, atur sedemikian rupa arus I = 2,5 A 6.Catat tegangan yang dihasilkan 7.Lakukan langkah 5 dan 6 untuk arus I yang lain Gambar 1 Rangkaian paralel 1.Rangkaian peralatan sebagaimana gambar 2 Catat hambatan/resistansi yang digunakan 2.Hubungkan rangkaian dengan sumber arus 3.Atur alat pengukur arus pada skala current DC 4.Atur alat pengukur tegangan pada skala voltage DC 5.Hidupkan sumber arus, atur sedemikian rupa arus I = 0,25 A 6.Catat tegangan yang dihasilkan 7.Lakukan langkah 5 dan 6 untuk arus I yang lain Gambar 2 V.DATA PENGAMATAN Untuk rangkaian seri NoArus ( mAmpere)Tegangan (Volt) 10,121,25 20,222,5 30,33,5 40,425 50,526 Ket. Skala terkecilarus = 0,02 Skala terkecil tegangan = 0,5 Untuk rangkaian paralel NoArus (mAmpere)Tegangan (Volt) 10,0251,5 20,053 30,074,5 40,0956 50,128 Ket. Skala terkecil arus = 0,01 Skala terkecil tegangan = 0,5 VI.PERHITUNGAN Untuk rangkaian seri Arus rata-rata =

Tegangan rata-rata =

R =

3 ohm -Hambatan 1 =

3 ohm -Hambatan 2 =

3 ohm -Hambatan 3 =

3 ohm -Hambatan 4 =

3 ohm -Hambatan 5 =

3 ohm R seri = R1+R2+R3+R4+R5 = (10,42+11,36+11,67+11,91+11,54) x 103 = 56,9 x 103 ohm Regresi linier NoII2VI.V 10,120,01441,250,15 20,220,04842,50,55 30,30,093,51,05 40,420,176452,1 50,520,270463,12 1,580,599618,256,97 a=

=

=

= -

= - 0,173 b =

=

=

=

=55,598 Regresi Linear = - 0,173 + 55,598xi Untuk rangkaian paralel Arus rata-rata =

Tegangan rata-rata =

R =

63,89 x 103 ohm -Hambatan 1 =

60 x 103 ohm -Hambatan 2 =

60 x 103 ohm -Hambatan 3 =

64,29 x 103 ohm -Hambatan 4 =

63,16 x 103 ohm -Hambatan 5=

66,67 x 103 ohm

) x 10-3 = (0,017+0,017+0,016+0,016+0,015) x 10-3 = 0,081 x 10-3 Rparalel=

x 103 = 12,34 x 103 ohm Regresi linier NoII2VI.V 10,0250,06251,50,0375 20,050,002530,15 30,070,00494,50,315 40,0950,00960,57 50,120,014480,96 0,360,0933232,0325 a=

=

=

=

= 4,196 b =

=

=

=

= 24,13 Regresi Linear = 4,196 + 24,13xi 012345670.12 0.22 0.3 0.42 0.52Tegangan (Volt) Arus (mAmpere) Grafik Rangkaian Seri 01234567890.025 0.05 0.07 0.095 0.12Tegangan (Volt) Arus (Ampere) Grafik Rangkaian Paralel GrafikRangkaian seri Gradien =

=

Rangkaian parallel Gradien =

=

VII.RALAT KERAGUAN A.Rangkaian Seri 1.Ralat untuk V

=

= 3,65 volt Skala terkecil tegangan = 0,5

=93,151% 2.Ralat untuk I

=

= 0,316 mAmpere Skala terkecil tegangan = 0,02

= 96,84% 3.Ralat untuk R No () () ()

() 1 10,42 11,38 0,96 0,9216 2 11,36 0,02 0,0004 3 11,67 -0,29 0,0841 4 11,91 -0,53 0,2809 5 11,54 -0,16 0,0256

1,3126

=97,75% B.Rangkaian Paralel 1.Ralat untuk VNo (volt) (volt) (volt)

(volt) 1 15 14,90,01 0,0001 2 15 14,9 0,01 0,0001 3 15 14,9 0,01 0,0001 4 14,5 14,9 -0,04 0,16 5 15 14,9 0,01 0,0001

0,1604

=99,403% 2.Ralat untuk I No (A) (A) (A)

(A) 1 0,37 0,375-0,005 2,5 x 10-5 2 0,38 0,375 0,005 2,5 x 10-5 3 0,38 0,375 0,005 2,5 x 10-5 4 0,375 0,375 0 2,5 x 10-5 5 0,37 0,375 -0,005 2,5 x 10-5

2,5 x 10-4

=99, 057 % 3.Ralat untuk R

(

)

VIII.PEMBAHASAN Percobaanhambatanrangkaianseridanpararelmasing-masing dilakukansebanyaklimakali.Halyangdiamatidalampraktikumkaliini adalahbesarnyateganganyangdihasilkandenganmenggunakanvoltameter. Daridatayangdiperolehselanjutnyakitadapatmenentukanbesarnya hambatan. Besarnya nilai hambatan dapat dicari dengan cara melakukan percobaan sepertidiatas.Untukrangkaianseridaripercobaanmendapathambatan sebesar 2,5 ohm, sedangkan untuk rangkaian paralel didapat 100 ohm. Jika kita menghitunghambatandarinilaihambatanekuivalen,mungkinnilai hambatannyaakanmenyimpangjauhdaripercobaandiatas.Perbedaan besarnya hambatan ini mungkin dikarenakan oleh: a.Resistor yang kita gunakan agak rusak sehingga tidakbekerja baik pada saatpercobaanyangmenyebabkannilaihambatanyangterterapada resistortidaksamadenganhambatanyangdihasilkanpadasaat percobaan. b.Kekurangtelitiandanketidakcermatandalammembacaangkayang tertera pada voltameter, sehingga nilai hambatannya bergeser. Pada percobaan ini digunakan resisror yang berwarna-warna yaitu: R1 warna merah, biru, kuning, emas R2 warna kuning, hitam, merah, emas R3 warna biru, merah, hitam, emas R4 warna hijau, cokelat, cokelat, emas DandaritabelnilaiwarnapadaresistorR1,R2,R3,danR4,dapatdicari dengan menggunakan tabel tersebut . R1 = 26 x 104 5% = 260K 5% R2 = 40 x 102 5% = 4K 5% R3 = 62 x 100 5% = 62 5% R4 = 51 x 101 5% = 51 5% IX. KESIMPULAN 1.Suatu rangkaian listrik umumnya dicirikan oleh adanya satu atau lebih sumber yangdihubungkandengansatuataulebihbebansebagaipenerimategangan listrik. 2.hukumOhmmenyatakanbahwateganganVpadaujung-ujungsebuah komponen ohmik (komponen yang memenuhi hukum Ohm) adalah sebanding dengan kuat arus listrik I yang melalui komponen itu asalkan suhu komponen dijaga tetap. V = I x R 3.Besarnyahambatansuatupenghantardipengaruhiolehpanjang(L)luas penampang (A), dan hambatan jenis) (penghantar ALR =4.Nilaihambatanjenissuatupenghantarbergantungpadajenispenghantardan suhu.Penghantarlogam,hambatanjenisnyaakannaikjikasuhunya bertambah. ) 1 ( T t A + = 5.Pada hambatan susunan seri berlaku empat prinsip yaitu : -Susunan seri bertujuan untuk memperoleh hambatan suatu rangkaian. -Kuatarusyangmelaluitiap-tiapkomponensamayaitusamadengankuat arus yang melalui hambatan pengahantar serinya. I1 = I2 = I3 = ..= Iseri -Tegaganpadaujung-ujunghambatanpenggantiserisamadenganjumlah tegangan pada ujung-ujung tiap komponenVseri = V1 + V2 + V3 + .. -Susunan seri berfungsi sebagai pengganti tegangan dimana tegangan pada ujung-ujung tiap komponen sebanding dengan hambatannya. V1 : V2 : V3 : ..= R1 : R2 : R3 : .. 6.Hambatan untuk pengganti seri adalahRseri = R1 + R2 + R3 + .+ Rn 7.Hambatanpenggantiyangdisusunsecaraparareldapatdihubungkandengan persamaan: 2 12 1xR RxR RRp = atau =+ + + =ni i pR R R R....1 1 1 13 2 1 8.Pada hambatan susuna pararel berlaku empat prinsip yaitu: -Susunan paralel bertujuan untuk memperkecil hambatan suatu rangkaian. -Teganganpadaujung-ujungtiapkomponensama,yaitusamadengan tegangan pada ujung-ujung hambatan pengganti pararelnya. V1 = V2 = V3 .. = Vpararel -Kuatarusyangmelaluihambatanpenggantipararelsamadenganjumlah kuat arus yang melalui tiap-tiap komponen Ipararel = I1 + I2 + I3 + -Susunan pararel berfungsi sebagai pengganti arus diamana kuat arusyang melalui tiap-tiap kompnen sebanding dengan kebalikan hambatannya. I1 : I2 : I3 = 3 2 11:1:1R R R DAFTAR PUSTAKA 1.Markus.S.Drs.dkk.Konsep-konsep Fisika dasar, 1996 : Klaten 2.Fisika untuk universitas Seans Zemansk penerbit Bina Cipta 3.Sumisjakartono.1999. Elektronika praktis.Jakarta : Elek Media Komputindo 4.Wibawa,IMadeSatriya.2009.penuntunPraktikumFisikaDasarII.Bukit Jimbaran,Bali:FMIPA Universitas Udayana 5.Paramita,IdaBagusAlit.2004.DiktatKuliahFisikaDasarII.Bali: Universitas Udayana.