Upload
kim-daniels
View
284
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
1/17
I. Tujuan Percobaan
1. Memahami rangkaian listrik seri dan paralel.
2. Menentukan hambatan ekuivalen untuk rangkaian seri dan paralel.
II. Dasar Teori
Jika dua benda yang memiliki beda potensial listrik atau tegangan listrik (V)
yang berbeda dan dihubungkan dengan sebuah kawat pengantar maka elektron
akan mengalir dari potensial rendah ke potensial tinggi pada kawat penghantar
tersebut. Dan bila keduanya memiliki potensial yang sama maka ketika itulah
elekton berhenti mengalir. Perjanjian (konvensi) internasional yang menyatakan
bahwa arah arus berlawanan dengan arah gerak elektron. rus yang mengalir pada
penghantar selain memiliki arah namun juga memiliki besar yang disebut dengan
kuat arus (I). !uat arus dide"inisikan sebagai banyaknya muatan yang mengalir
melalui suatu penampang konduktor setiap satu satuan waktu dengan satuan
ampere (A).
1. Hukum Ohm
rus listrik mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah# itu merupakan
salah satu hubungan arus listrik dengan beda potensial. $ntuk lebih jelasnya
dapan dilihat pada hasil pengamatan berikut ini %
&abel 1.1 'ontoh hasil pengamatan antaraIdan V
eda Potensial (V)(volt) !uat arus (I)() *+
1#, -#1, 1-
#- -#- 1-
/#, -#/, 1-
Dengan gra"ik hubungannya adalah
Gambar 1.2 grafik hubungan antara V dan I
Pada tabel 1.1 dapat diamati jika beda potensial diperbesar maka kuat arus
mengalir semakin besar. Jadi kesimpulan yang dapat diamati pada tabel 1.1 dan
gambar 1.2 bahwa kuat arus yang mengalir (+) sebanding dengan beda
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
2/17
potensialnya (). +nilah hukum yang pertama kali ditemukan oleh 0. imon hm
pada 1324# yang lebih jelasnya menyatakan bahwa pada suhu tetap, tegangan V
pada komponen sebanding dengan kuat arus I yang melalui komponen tersebut.
edangkan hasil bagi antara beda potensial dan kuat arus disebut dengan
hambatan listrik (5) dengan satuan 6. Jadi persamaannya se7ara sistematis %
R=V
I
!eterangan %
5 8 9ambatan :istrik ()
8 eda Potensial atau &egangan :istrik (volt)
+ 8 rus :istrik (mpere)
9ukum hm sangat berperan penting dalam kehidupan kita sehari;hari
7ontohnya bila kita menyalakan lampu pijar 22- dengan tegangan 11- maka
"ilamen lampu akan dialiri oleh arus listrik yang lebih ke7il dari yang seharusnya
sehingga nyala lampu 22- menjadi redup. ebaliknya jika lampu 11- diberi
tegangan 22- maka "ilament lampu akan dialiri arus liatrik lebih besar dari
seharunya sehingga nyala lampu 11- menyala sebentar lalu mati ini disebabkan
karena "ilament lampu terbakar.
2. Hambatan listrik
9ambatan listrik merupakan hasil dari perbandingan tegangan listrik dengan
arus listrik yang mengalir pada kawat penghantar. 9ambatan listrik atau 5
sangat tergantung oleh beberapa hal seperti %
ebanding dengan panjang kawat penghantar ()
Pengaruh hambatan terhadap suhu (&) adalah bila semakin tinggi suhu
konduktor maka hambatan jenis kawat menjadi tinggi begitu pula
hambatan listrik (5) akan semakin tinggi sehingga arus yang mengalir
semakin berkurang.
ergantung pada jenis kawat yang digunakan ( )
Jenis kawat yang paling baik digunakan adalah kawat yang memiliki
hambatan jenis yang jauh lehih ke7il sehingga 5 (hambatan) yang terjadi
semakin ke7il. 'ontohnya adalah kawat;kawat konduktor seperti besi#
tembaga# emas# aluminium.
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
3/17
erbanding tebalik dengan luas penampang dari kawat penghantar ()#
jadi bila semakin besar penampang kawat maka 5;nya lebih ke7il#
begitu juga sebaliknya.
Gambar 2.1 kema !enam!ang sebuah ka"at !enghantar
erdasarkan de"inisiBesar hambatan kawat pada setiap satu satuan panjang
dan satuan penampang kawat dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai
berikut%
R=
l
A
!eterangan %
5 8 9ambatan listrik (hm) 8 Jenis kawat yang digunakan (hm.m)
8 Panjang kawat (m)
8 :uas penampang kawat (m2)
2.1 Hambatan Listrik pada Rangkaian Seri
Perhatikan gambar rangakain seri berikut.
Gambar 2.1.1 #angkaian resistor secara seri
Jika komponen;komponen listrik dirangkaikan seri# kuat arus listrik yang
melalui tiap;tiap komponen sama besar# walaupun nilai setiap hambatannya
berbeda. usunan seri bertujuan memperbesar hambatan dan ber"ungsi sebagai
pembagi tegangan. ehingga kuat arus yang melalui setiap hambatan adalah sama#
persamaannya sebagai berikut.
I=I1=I
2=I
3
edangkan tegangan total yang dialami sebagai berikut%
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
4/17
V=V1+V
2+V
3
Dan bila ke dua persamaan tersebut di gabungkan# maka hambatan total (5s)
pada rangkaian seri yaitu %RS=nR
2.2 Hambatan Listrik pada Rangkaian Paralel
Perhatikan gambar rangkaian parallel berikut ini.
Gambar 2.2.1 #angkaian #esistor Paralel
Pada gambar diatas# tegangan pada setiap lampu sama besar# walaupun nlai
setiap hambatan lampu berbeda. &ujuan dari rangkaian parallel adalah
memperke7il hambatan dan ber"ungsi sebagai pembagi arus. Pada rangkaian
parallel persamaan hambatannya sama seperti berikut ini.V=V
1=V
2=V
3
edangkan arus total yang terjadi adalah
I=I1+I
2+I
3=
V1
R1+
V2
R2+
V3
R3
!edua persamaan itu menjadi persamaan sebagai berikut.
V
RP=[
1
R1
+ 1
R2
+ 1
R3
]
Dengan demikian persamaannya menjadi
1
RP= 1
R1
+ 1
R2
+ 1
R3
3.Gelang Warna pada Resistor
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
5/17
Gambar. 2.2 #esistor
Pada 5esistor biasanya memiliki , jumlah gelang warna. Dengan komposisi%
0elang Pertama (ngka Pertama)# 0elang !edua (ngka !edua)# 0elang !etiga
(ngka !etiga)# 0elang !eempat (Multiplier) dan 0elang !elima (&oleransi).
III. $lat dan %ahan
atu set peralatan untuk per7obaan rangkaian listrik sederhana %
+. Prosedur Percobaan
5angkaian eri
1. Peralatan dirangkai sebagaimana gambar 1 dan hambatan*resistansi yang
digunakan di7atat.
2. 5angkaian dihubungkan dengan sumber arus.
. lat pengukur arus pada skala currentD' diatur.
/. lat pengukur tegangan pada skala voltageD' diatur.
,. umber arus dihidupkan# arus diatur sedemikian rupa + 8 -#2, .4. &egangan yang dihasilkan di7atat.
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
6/17
2. 5angkaian dihubungkan dengan sumber arus.
. lat pengukur arus pada skala currentD' diatur.
/. lat pengukur tegangan pada skala voltageD' diatur.
,. umber arus dihidupkan# arus diatur sedemikian rupa + 8 -#2, .
4. &egangan yang dihasilkan di7atat.
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
7/17
V=5,14V
Jadi# nilai hambatan ekuivalen%
R=V
I
R= 5,14
1,72x 106=2,98x106
VI.1.2 #angkaian Paralel
=ilai kuat arus pada rangkaian paralel%
I=I
1+I2+I3+I4+I55
I=(1,73+1,74+1,73+1,73+1,74 )x10
5
6
I=1,73x 106A
=ilai tegangan terbaik pada rangkaian paralel%
V=V
1+V
2+V
3+V
4+V
5
5
V=5,19+5,19+5,18+5,19+5,18
5
V=5,19Volt
Jadi# nilai hambatan ekuivalen terbaiknya%
R=VI
R= 5,19
1,73x106=3x106
VI.2 #alat
& #alat keraguan untuk kuat arus !ada rangkaian seri
No
.
I
(A) I
(A)II ( )2II
1 1#1-;4 1#1-;4 0 0
2 1#1-;4 1#1-;4 10-8 10-16
3 1#1-;4 1#1-;4 0 0
4 1#1-;4 1#1-;4 0 0
5 1#1-;4 1#1-;4 10-8 10-16
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
8/17
2x1016
I=(II)2
n (n1 ) =2
x1016
20=10x1018=3,16x 109
( I I)=(1,72x106 3,16x 109 )A
5alat nisbi 8 II
100=3,16x10
9
1,72x106 x100=0,18
5alat praktikum 8 1000,18=99,82
& #alat keraguan untuk tegangan !ada rangkaian seri
No
.
V
(olt)V
(olt)VV ( )2VV
1 ,#1, 5!14 0!01 10-4
2 ,#1/ 5!14 0 0
3 ,#1 5!14 -0!01 10-4
4 ,#1/ 5!14 0 0
5 ,#14 5!14 0!02 4"10-4
6x104
V=
(VV)
2
n (n1 ) =
6x104
20=3x 105=5,47x103
(V V)=(5,145,47x103 )A
5alat nisbi 8 V
V100=
5,47x 103
5,14x100=0,11
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
9/17
5alat praktikum 8 1000,11=99,9
& #alat keraguan untuk hambatan ekui'alen !ada rangkaian seri
R=VI
(R R )=(V V)( I I)
(R R )= (5,145,47x 103 )
(1,72x 106 3,16x109 )
(R R )=(( 5,14
1,72x106 )
( 5,141,72x 10
6 )(5,47x10
3
5,14+ 3,16x10
9
1,72x106 ))
(R R )=(2,98x1068,6x103)
5alat nisbi 8 RR
100= 8,6x 10
3
2,98x 106x 100=2,8
5alat praktikum 8 1002,8=97,2
& #alat keraguan untuk kuat arus !ada rangkaian !aralel
No
.
I
(A) I
(A)II ( )2II
1 1#1-;4 1#1-;4 0 0
2 1#1-;4
1#1-;4
10-8
10-16
3 1#1-;4 1#1-;4 0 0
4 1#1-;4 1#1-;4 0 0
5 1#1-;4 1#1-;4 10-8 10-16
2"10-16
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
10/17
I=(II)2
n (n1 ) =
2x1016
20=10x1018=3,16x 109
( I I)=
(1,73x106 3,16x109 )A
5alat nisbi 8 I
I100=
3,16x109
1,73x106 x100=0,18
5alat praktikum 8 1000,18=99,82
& #alat keraguan untuk tegangan !ada rangkaian !aralel
No
.
V
(olt)V
(olt)VV ( )2VV
1 ,#1? 5!1# 0 0
2 ,#1? 5!1# 0 0
3 ,#13 5!1# -0!01 10-4
4 ,#1? 5!1# 0 0
5 ,#13 5!1# -0!01 10-4
2x104
V= (VV)2
n (n1 ) =
2x 104
20=10x106=3,16x103
(V V)=(5,193,16x 103 )Volt
5alat nisbi 8 V
V100=
3,16x 103
5,19x100=0,06
5alat praktikum 8 1000,06=99,94
& #alat keraguan untuk hambatan ekui'alen !ada rangkaian seri
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
11/17
R=V
I
( R R )=(V V)
( I I)
(R R )= (5,193,16x 103 )
(1,73x106 3,16x 109 )
( R R )=(( 5,191,73x106 )( 5,191,73x106 )(3,16x103
5,19+3,16x 10
9
1,73x 106 ))
(R R )=(3x1067,2x 103 )
5alat nisbi 8 R
R100=
7,2x103
3x106 x100=0,24
5alat praktikum 8 1000,24=99,76
VI.( Grafik
5.115.125.135.145.155.165.1$
Hubungan Tegangan dan Arus pada Rangkaian Seri
Arus ( Ampere) (I)
Tegangan (Volt)(V)
Grafik. 1. Hubungan Tengangan dengan $rus !ada #angkaian eri
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
12/17
5.1$5.185.185.1#5.1#5.2
Hubungan Tegangan dan Arus pda Rangkaian Paralel
Arus (Ampere)(I)
Tegangan (Volt)(V)
Grafik. 2. Hubungan Tengangan dengan $rus !ada #angkaian
Paralel
VI.) Tugas
& #egresi *inier
#egresi linier rangkaian seri +
,o I -$ I2-$2 V-Volt I.V
1 1#
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
13/17
8
24;12;
;4;4;12
)1-3#42.()1-,(1/#33.
1-//#/.1-3#42.1-1/#33.
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
14/17
b8nIV IV
n I2( I)2
8
24;12;
;4;4
)1-3#4
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
15/17
+ 8 kuat arus (ampere)
Per7obaan yang kedua# yaitu sama halnya pada rangkaian seri namun bentuk
rangkaiannya berbeda. Dimana didapatkan kuat arus rata;rata sebesar 1#1-4ohm.
!esalahan yang mungkin terjadi pada per7obaan ini yaitu kesalahan praktikan
yang tidak mengerjakan pengamatan dengan melihat warna gelang pada resistor
sehingga tidak dapat membandingkannya dengan hambatan yang didapat dari
hasil perhitungan dengan hambatan*resistansi yang tertera pada warna gelang dari
resistor# kesalahan praktikan saat memba7a skala amperemeter dan memba7a
skala voltmeter serta kesalahan yang terjadi akibat alat yang digunakan tidak
bekerja se7ara maksimal. 9al ini dapat dibuktikan dengan ralat yang tidak
men7apai 1--@ yaitu
a. Pada rangkaian seri %
; + (kuat arus) 8 ??#32 @
; (tegangan) 8 ??#? @
; 5(hambatan) 8 ?
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
16/17
didapatkan hambatan 2#?3>1-4 ohm dan pada rangkaian paralel >1-4
ohm.
2. Perbedaan rangkaian seri dan paralel dari bentuk rangkaiannya adalah jika
pada rangkaian seri bila salah satu komponen rusak maka komponen yang
tersisa tidak akan bekerja sedangkan pada rangkaian paralel bila salah
satu komponennya rusak maka komponen lainnya masih bisa berjalan.
. esarnya tegangan yang terjadi berbanding lurus dengan kuat arus yang
digunakan.
/. esarnya hambatan yang dihasilkan merupakan perbandingan sederhana
antara tegangan dengan kuat arusnya.
,. emakin besar kuat arus yang gunakan maka semakin ke7il hambatan
yang dihasilkan# sedangkan semakin besar tegangan maka semakin besarhambatan yang terjadi.
4. Pada rangkaian seri didapatkan data yaitu kuat arus rata;rata sebesar 1#1-4ohm.
7/24/2019 Hukum Ohm Ika
17/17
!amajaya. 2--