Hukum Ohm-Prak. Fisika Dasar PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM 5 HUKUM OHM Oleh : Nama : Hanifatus Sa’diyah NIM : 141910201045 Nama Asisten : Nurul Latif NIM : 121910201014 Nilai : LABORATORIUM LISTRIK DASAR JURUSAN TEKNIK ELEKTRO STRATA 1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER 2015 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ...........................................

Description

LAPORAN PRAKTIKUM 5 HUKUM OHM

Oleh : Nama

: Hanifatus Sa’diyah

NIM Nama Asisten NIM Nilai

: 141910201045 : Nurul Latif : 121910201014 :

LABORATORIUM LISTRIK DASAR JURUSAN TEKNIK ELEKTRO STRATA 1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER 2015

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i DAFTAR ISI ................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 70 1.1 Tujuan Praktikum ............................................................................. 70 1.2 Latar Belakang .................................................................................. 70 BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................ 71 2.1 Landasan Teori ................................................................................. 71 BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM .................................................... 73 3.1 Gambar Percobaan ............................................................................ 73 3.2 Alat dan Bahan ................................................................................. 73 3.3 Prosedur Praktikum .......................................................................... 74 BAB IV ANALISA DATA ............................................................................. 75 4.1 Data Hasil Praktikum ........................................................................ 75 4.2 Analisa Perhitungan .......................................................................... 77 4.3 Analisa Pembahasan ......................................................................... 84 BAB V PENUTUP .......................................................................................... 88 5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 88 LAMPIRAN .................................................................................................... 90 1.Biodata Praktikan................................................................................. 90 2.Biodata Asisten .................................................................................... 91 3,Foto Praktikum .................................................................................... 92

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Praktikum 1. Mahasiswa mampu mengukur tegangan dan arus pada rangkaian seri. 2. Mahasiswa mampu mengukur tegangan dan arus pada rangkaian parallel. 3. Mahasiswa mampu menghitung tegangan dan arus sesuai teori.

1.2 Latar Belakang Kita sering menjumpai bahkan selalau berhubungan dengan listrik karena hampir semua alat-alat elektronika yang kita gunakan menggunakan listrik dan tidak akan ada fungsinya kalau tidak di aliri arus listrik. Contohnya saja seperti computer, CD player, televisi, dan sebagainya. Berbicara mengenai listrik tentu tidak ketinggalan pula mengenai rangkaian yang ada didalamnya. Hukum Ohm semulanya terdiri atas dua bagian. Bagian pertama tidak lain ialah definisi hambatan yakni V = IR. Sering hubungan ini dinamai hukum ohm. Akan tetapi Ohm juga menyatakan bahwa R adalah suatu kostanta yang tidak tergantung pada V maupun I. bagian kedua ini hukum tidak terlalu benar seluruhnya. Hubungan V = IR dapat diterapkan pada resistor apa saja, di mana V adalah beda potensial antara kedua ujung hambatan dan I adalah arus yang mengalir di dalamnya, sedangkan R adalah hambatan atau resistansi resistor tersebut. Hukum Ohm berbunyi “kuat arus yang mengalir dalam suatu penghantar (hambatan) besarnya sebanding dengan beda potensial (tegangan) antara ujung-ujung penghantar tersebut”. Disini misalkan diambil sebuah contoh arus listrik dengan aliran air di sungai atau pipa yang dipengaruhi oleh gravitasi. Jika pipa atau sungai hampir rata, kecepatan alir akan kecil. Tetapi jika satu ujung lebih tinggi dari yang lainnya, kecepatan aliran atau arus akan lebih besar. Dalam percobaan ini kami ingin mengetahui hubungan antara tegangan dan kuat arus listrik, mengetahui prinsip hukum Ohm dan prinsip kerja alat ukur voltmeter dan amperemeter, 70

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Landasan Teori Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya. Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm apabila nilai resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan kepadanya. Walaupun pernyataan ini tidak selalu berlaku untuk semua jenis penghantar, namun istilah "hukum" tetap digunakan dengan alasan sejarah. Berdasarkan hukum Ohm, 1 Ohm didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan dalam suatu rangkaian yang dilewati kuat arus sebesar 1 Ampere dengan beda potensial 1 Volt. Oleh karena itu, kita dapat mendefinisikan pengertian hambatan yaitu perbandingan antara beda potensial dan kuat arus. Semakin besar sumber tegangan maka semakin besar arus yang dihasilkan. Jadi, besar kecilnya hambatan listrik tidak dipengaruhi oleh besar tegangan dan arus listrik tetapi dipengaruhi oleh panjang penampang, luas penampang dan jenis bahan. Hambatan dipengaruhi oleh 3 faktor yaitu panjang, luas dan jenis bahan. Hambatan berbading lurus dengan panjang benda, semakin panjang maka semakin besar hambatan suatu benda. Hambatan juga berbading terbalik dengan luas penampang benda, semakin luas penampangnya maka semakin kecil hambatannya. Inilah alasan mengapa kabel yang ada pada tiang listrik dibuat besar-besar, tujuannya adalah untuk memperkecil hambatan sehingga tegangan bisa mengalir dengan mudah. Hambatan juga berbanding lurus dengan jenis benda (hambatan jenis) semakin besar hambatan jenisnya maka semakin besar hambatan benda itu. Kalau antara dua kutub positif dan kutub negatif dari sebuah sumber tegangan kita hubungkan dengan sepotong kawat penghantar, maka akan mengalir arus listrik dari kutub positif ke kutub negatif. Arus ini mendapat hambatan dalam penghantar itu. Dari peristiwa di atas dapat diketahui bahwa ada hubungan

71

72

antara arus yang mengalir dalam hambatan kawat dan adanya sumber tegangan. Besarnya arus listrik yang mengalir tergantung dari besarnya hambatan kawat. Semakin besar hambatan kawat, maka semakin kecil arus yang mengalir. Apabila sumber listrik bertegangan 1 volt dihubungkan dengan hambatan sebesar 1 Ohm, maka arus yang mengalir sebesar 1 amper. Dalam penyelidikannya George Simon Ohm (ahli ilmu fisika dari Jerman) menemukan bahwa arus listrik yang mengalir dalam hambatan akan bertambah besar jika tegangan dinaikkan, sementara nilai hambatannya tetap. Dari uraian diatas dapat dituliskan rumus hukum Ohm, yaitu:

V=IxR

Dimana, V = tegangan dalam satuan Volt I = arus dalam satuan Amper R = hambatan dalam satuan Ohm

BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1 Gambar Rangkaian a. Rangkaina Seri

b. Rangkaian Paralel

3.2 Alat dan Bahan 1. Resistor 1kΩ, 3k3Ω, dan 6k8Ω 2. Jumper 3. Project Board 4. Multimeter digital 5. Power Supply

73

74

3.3 Prosedur Praktikum 1. Ukurlah hambatan dari masing-masing resistor menggunakan multimeter. 2. Susunlah rangkaian listrik seperti gambar menggunakan project board. 3. Hubungkan rangkaian pada power supply dan berikan tegangan 5 Volt sampai 9 Volt. 4. Naikkan tegangan dari tegangan 5 Volt sampai dengan tegangan 9 Volt secara bertahap pada sumber arus untuk mengatur besar arus yang keluar. 5. Catatlah besar tegangan dan arus pada Voltmeter dan Amperemeter setiap terjadi perubahan, sehingga didapatkan minimal 5 pasang data tegangan dan arusnya. 6. Bandingkan hasil pengukuran dengan hasil perhitungan.

BAB IV ANALISA DATA

4.1 Data Hasil Praktikum 1. Rangkaian Seri No

Vsumber

IR1

VR1

1

5V

0,42 mA

0,454 V

2

6V

0,51 mA

0,532 V

3

7V

0,59 mA

0,616 V

4

8V

0,68 mA

0,704 V

5

9V

0,77 mA

0,792 V

Rata-rata

0,594 mA

0,6168 V

No

Vsumber

IR2

VR2

1

5V

0,42 mA

1,5 V

2

6V

0,51 mA

1,82 V

3

7V

0,59 mA

2,103 V

4

8V

0,68 mA

2,405 V

5

9V

0,77 mA

2,705 V

Rata-rata

0,594 mA

2,1066 V

No

Vsumber

IR3

VR3

1

5V

0,42 mA

3,03 V

2

6V

0,51 mA

3,68 V

3

7V

0,59 mA

4,27 V

4

8V

0,68 mA

4,88 V

5

9V

0,77 mA

5,49 V

Rata-rata

0,594 mA

4,27

75

R1

0,98 Ω

R2

3,35 Ω

R3

6,78 Ω

76

2. Rangkaian Paralel No

Vsumber

IR1

VR1

1

5V

4,87 mA

5V

2

6V

5,94 mA

6V

3

7V

6,84 mA

7V

4

8V

7,85 mA

8V

5

9V

8,98 mA

9V

Rata-rata

6,89 mA

7V

No

Vsumber

IR2

VR2

1

5V

1,49 mA

5V

2

6V

1,73 mA

6V

3

7V

1,99 mA

7V

4

8V

2,29 mA

8V

5

9V

2,61 mA

9V

Rata-rata

2,01 mA

7V

No

Vsumber

IR3

VR3

1

5V

0,70 mA

5V

2

6V

0,84 mA

6V

3

7V

0,97 mA

7V

4

8V

1,13 mA

8V

5

9V

1,28 mA

9V

Rata-rata

0,984 mA

7V

R1

0,98 kΩ

R2

3,35 kΩ

R3

6,78 kΩ

82

4.2 Analisa Perhitungan 1. Rangkaian Seri a. Arus I5V =

=

= 0,45 mA

I6V =

=

= 0,54 mA

I7V =

=

= 0,63 mA

I8V =

=

= 0,72 mA

I9V =

=

= 0,81 mA

b. Tegangan 1) R1 V5V =

V sumber =

5 = 0,48 V

V6V =

V sumber =

6 = 0,57 V

V7V =

V sumber =

7 = 0,67 V

V8V =

V sumber =

8 = 0,76 V

V9V =

V sumber =

9 = 0,86 V

V5V =

V sumber =

5 = 1,507 V

V6V =

V sumber =

6 = 1,809 V

V7V =

V sumber =

7 = 2,110 V

2) R2

83

V8V =

V sumber =

8 = 2,412 V

V9V =

V sumber =

9 = 2,713 V

V5V =

V sumber =

5 = 3,051V

V6V =

V sumber =

6 = 3,661 V

V7V =

V sumber =

7 = 4,271 V

V8V =

V sumber =

8 = 4,882 V

V9V =

V sumber =

9 = 5,492 V

3) R3

Error persen a. Arus 1) R1 E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 6,67%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 5,56%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 6,35%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 5,56%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 4,94%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 6,67%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 5,56%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 6,35%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 5,56%

2) R2

84

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 4,94%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 6,67%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 5,56%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 6,35%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 5,56%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 4,94%

3) R3

b. Tegangan 1) R1 E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 5,41%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 6,67%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 8,06%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 7,37%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 7,91%

2) R2 E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0,46%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0,61%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0,33%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0,29%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0,29%

3) R3 E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0,69%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0,8%

85

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0,02%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0,04%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0,03%

2. Rangkaian Paralel a. Arus 1) R1 I5V =

=

= 5,102 mA

I6V =

=

= 6,122 mA

I7V =

=

= 7,142 mA

I8V =

=

= 8,163 mA

I9V =

=

= 9,183 mA

I5V =

=

= 1,492 mA

I6V =

=

= 1,791 mA

I7V =

=

= 2,089 mA

I8V =

=

= 2,388 mA

I9V =

=

= 2,686 mA

I5V =

=

= 0,737 A

I6V =

=

= 0,884 A

2) R2

3) R3

86

I7V =

=

= 1,032 A

I8V =

=

= 1,179 A

I9V =

=

= 1,327 A

b. Tegangan V5V = V sumber = 5 V V6V = V sumber = 6 V V7V = V sumber = 7 V V8V = V sumber = 8 V V9V = V sumber = 9 V Error persen a. Arus 1) R1 E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 4,54%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 2,97%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 4,23%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 3,83%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 2,21%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0,13%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 3,4%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 4,73%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 4,1%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 2,82%

2) R2

87

3) R3 E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 5,02%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 4,97%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 6,00%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 4,15%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 3,54%

b. Tegangan E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0%

E% = |

| x 100% = |

| x 100% = 0%

84

4.3 Pembahasan Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya. Sebuah benda penghantar dikatakan mematuhi hukum Ohm apabila nilai resistansinya tidak bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan kepadanya. Suatu bahan dengan harga konektivitas yang besar akan mengalikan arus yang besar pula pada suatu harga kuat medan magnet listrik (E). Pada suhu yang tetap sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung ujung konduktor. Rangkaian listrik terdapat dua macam rangkaian, yaitu rangkain seri dan rangkaian paralel. pada praktikum kali ini kami akan menghitung besarnya arus dan tegangan pada suatu rangkaian. Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum ini yaitu power supply, multimeter, jumper dan resistor. Resistor yang kami gunakan dalam praktikum ini yaitu 1kΩ, 3k3Ω dan 6k8Ω. Pada percobaan yang pertama yaitu mengukur besar tegangan dan arus pada rangkaian seri. pada percobaan ini yang pertama dilakukan yaitu membuat rangkaian seri dan pada percobaan kali ini yang kami akan menghitung besarnya arus dan tegangan pada resistor 0,98 kΩ. Sumber tegangan yang digunakan sebesar 5 volt. Kemudian diukur menggunakan ampere meter dan diketahui arus yang mengalir pada resistor tersebut yaitu sebesar 0,042 mA, dan pada votlmeter memilki tegangan sebesar 0,44 volt. Lalu sumber tegangan dinaikkan hingga 6 volt, dan diketahui arus yang mengalir pada resistor sebesar 0,51 mA dan memiliki tengan sebesar 0,532 volt. Lalu sumber tegangan dinaikkan hingga 7 volt, dan diketahui arus yang mengalir pada resistor sebesar 0,59 mA dan memiliki tengan sebesar 0,615 volt. Lalu sumber tegangan dinaikkan lagi hingga 8 volt, dan diketahui arus yang mengalir pada resistor sebesar 0,68 mA dan memiliki tengan sebesar 0,704 volt. Dan pada saat sumber teganggan lagi dinaikkan hingga 9 volt, dan diketahui arus yang mengalir pada resistor sebesar 0,77 mA dan memiliki tengan sebesar 0,792 volt.

85

Kali ini yang dihitung yaitu pada resistor sebesar 3,35 Ω. Sumber tegangan yang digunakan sebesar 5 volt. Kemudian diukur menggunakan ampere meter dan diketahui arus yang mengalir pada resistor tersebut yaitu sebesar 0,42 mA, dan pada votlmeter memilki tegangan sebesar 1,5 volt. Lalu sumber tegangan dinaikkan hingga 6 volt, dan diketahui arus yang mengalir pada resistor sebesar 0,51 mA dan memiliki tengan sebesar 1,82 volt. Lalu sumber tegangan dinaikkan lagi hingga 7 volt, dan diketahui arus yang mengalir pada resistor sebesar 0,59 mA dan memiliki tengan sebesar 2,103 volt. Lalu sumber tegangan din...