PERCOBAAN I
SIFAT-SIFAT METER LISTRIK
I. Tujuan
1. Untuk mengetahui
hukum ohm
2. Untuk mengetahui hubungan antara tegangan dan kuat arus
yang mengalir dalam sebuah rangkaian
3. Untuk mengetahui perbandingan antara rangkaian pararel
dan rangkaian seri.
II. Landasan
Teori
Unsur rangkaian jenis pertama seperti yang telah
disebutkan dalam bagian sebelum ini memerlukan tegangan antara kutub-kutubnya
yang berbanding lurus dengan arus yang melaluinyas secara kuantitif tegangan
diberikan oleh
V = R.i (volt) ….. (2.1)
dengani adalah
arus dalam ampere. Konstanta pembadingnya adalah R, resistansi unsur tersebut, dan dlam SI dinyatakan dalam Ohm (Ω)
dengan dimensi ML2T-1Q-2.Hubungan antara
tegangan dan arus seperti dinyatakan oleh persamaan (2.1) dikenal sebagai hukum
Ohm.Benda fisis yang ciri utamanya adalah resistansi disebut Resistor.
Berbagai hasil percobaan membuktikan bahwa resistansi dari
hampir semua penghantar berubah menurut suhu. Jika resistansi suatu penghantar
pada suhu t1 adalah R1, maka untuk rentang suhu
yang wajar resistansi pada suhu t2
diberikan oleh
R2 = R1 [1 + α (t2 – t1)] …… (2.2)
denganα adalah
koefisien suhu resistor dan suhunyadiukur dalam derajat celsius.Nilai α untuk beberapa bahan diberikan oleh bahan
pada daftar.Penyelidikan menunjukkan bahwa variasi linear pada resisitansi
dalam rentang suhu kira-kira dari -500C hingga 2000C.Dalam
rentang suhu ini dapat dipergunakan rumus yang lebih memudahkan daripada yang
diberikan persamaan (2.2).Rumus ini diberikan oleh persamaan yang di buat
seperti demikian untuk mempermudah pemahaman:
=
….. (2.3)
T adalah
konstanta yang ditentukan dari grafik. Nilai T untuk tembaga adalah 234,5 dan
untuk aluminium 228.
Karena R merupakan konstanta
persamaan (2.1) adalah persamaan suatu garis lurus. Dengan alasan ini
resistornya disebut resistor linear.Resistor yang resistansinya tidak tetap
konstan untuk berbagai arus yang berbeda dikenal dengan resistor tak linear.Resistansi
dari resistor semacam itu merupakan fungsi arus yang mengalir didalamnya.Salah
satu contoh sederhana dari resistor semacam itu adalah lampu pijar.Contoh karakteristik
tegangan – arus untuk resistor tak linear tampak bahwa bukan merupakan sepotong
garis lurus.Karena R tidak konstan, analisa rangkaian yang mengandung resistor
semacam itu menjadi lebih rumit.Daya yang dipergunakan dalam rangkaian listrik
dapat diperoleh dari tegangan dan arusnya. Karena menurut defenisi v = dw/dq dan i = dq/dt ; maka daya adalah
p=
=
=v.i (watt ) …… (2.4)
dalam
resistansi sesuai dengan persamaan (2.1)
:
p= v.i = (R.i)i = i2. R = v.
=
…… (2.5)
Bila arus listrik mengalir dalam suatu
resistor maka ada kerja yang dilakukan dalam resistor tersebut.Elektron –
elektron pembawa muatan mendapatakan tenaga dari sumber tegangan dan
menyerahkan tenaga itu pada saat bertumbukan dengan molekul penghantar.Tenaga
itu diubah menjadi gerak acak yang dikenal sebagai panas.Dalam suatu resistor
semua tenaga yang digunakan untuk memaksa aliran arus muncul sebagai kenaikan
suhu penghantar tersebut atau sebagai aliran panas yang meninggalkannya.
Persamaan (2.1) memberikan tegangan
antara kutub-kutub resistor sebagai fungsi arusnya.Hubungan kebalikannya memberikan
arus dinyatakan dalam tegangannya. Hubungan tersebut sering mempunyai arti yang
penting dalam hal-hal tertentu akibatnya hukum Ohm sering dinyatakan sebagai
i = G.v (ampere) …… (2.6)
dengan
G = 1/R …… (2.7)
Kebalikan
resistansi G disebut konduktansi yang diukur dalam mho atau siemens (S) dalam SI dimensinya adalah M-1L-2TQ2.
Pernyataan daya dalam konduktansi adalah
P = v.i = v (G.v) = v2.G = i2/G …… (2.8)
Parameter
resistansi pada dasarnya merupakan suatu konstanta geometri.Sebenarnya hal itu
relah ditemukan oleh Ohm dalam penyelidikannya. Dalam analogi dengan persamaan
penghantaran pansa Fourier Ohm menunjukkan bahwa resistansi suatu penghantar dengan dimensi yang seragam berbanding
lurus dengan panjang, berbanding terbalik dengan luas penampangnya, dan
bergantung pada sifat penghantar fisis bahannya. Jadi
R = ρ.l/A …… (2.9)
Dengan ρ adalah resistivitas bahan yang
dinyatakan dalam Ohm-meter, l panjang
pengahantar dalam meter, dan A luas penampang penghantar dalam
meter pangkat dua.
Emas dan perak mewakili resistivitas
yang terendah tetapi keduanya sangat mahal untuk dipergunakan sebagai kawat
saluran transmisi dan distribusi tenaga listrik.Oleh karena itu pengahantar
tersebut umumny terbuat dari tembaga dan aluminium.Karena umumnya logam
memiliki resistivitas yang rendah, maka logam dinamakan konduktor.
Isolator adalah bahan dengan
resistivitas yang sangat tinggi biasanya dalam orde ribuan Ohm atau lebih.
Contoh isolator antara lain adalah gelas, mika, dan udara dalam keadaan
tertentu. Isolator digunakan untuk membatasi agar arus listrik tidak keluar
dari jalur yang telah ditentukan ( yaitu, dalam konduktor).Jalur itu yang disebut rangkaian
listrik dan analog dengan sistem pipa penyalur dalam fluida.Resistansi sangat
dapat dibandingkan dengan gesekan pipa dalam sistem fluida atau gesekan dalam
sistem mekanika.
Satu induktor linear adalah induktor
yang parameter induktansinya tidak tergantung pada arus sebagaimana diuraikan
induktansi berhubungan erat dengan medan magnet. Induktor merupakan suatu unsur
rangkaian yang dapat menyimpan tenaga dalam bentukmedan fluks. Bila fluks itu
menembus udara ia akan menimbulkan suatu kesebandingan antara arus dengan fluks
tersebut. Sehingga parameter induktansi
tetap konstan untuk setiap nilai arus.Bila fluks dibuat agar menembus besi
timbul ganguan terhadap kesebandingan hubungan antara arus dengan fluks arus
yang dihasilkan.Dalam hal ini induktor dikatakan tak linear dan lukisannya
bukan merupakan subuah garis lurus lagi. Karena pengaruh induktansi menentang
arus perubahan arus, induktansi analog dengan massa atau kelembaman dalam
sistem mekanika atau massa fluida dalam hidrolika.
( Budiono Mismai,1995)
Dalam praktek rangkaian listrik yang
digunakan memiliki sedikitnya empat bagian:
(1) sumber gaya gerak-listrik (ggl),
(2) konduktor,
(3) beban, dan
(4) cara-cara pengedalian.
Sumber
ggl lazimnya beberapa baterai atau genarator.Konduktornya berupa kawat yang
memberikan resistansi rendah pada arus beban.Resistor beban mewakili sembarang
alat yang menggunakan energi listrik.Alat pengendali berupa saklar atau alat
pelindung seperti sekering, pemutus arus dan lain-lain.
Suatu rangkaian lengkap atau rangkaian
tertutup adalah jalur tak tertutup untuk arus, dari sumber ggl, mengalir
melalui beban, dan kembali ke sumbernya.
Suatu rangkaian disebut rangkaian
terbuka jika tidak terdapat jalur tertutup bagi arus untuk dapat kembali ke
sumbernya.
Simbol ground
atau tanah sering digunakan untuk menunjukkan bahwa sejumlah kawat dihubungkan
dengan kawat sekutub dalam suatu rangkaian.Resistansi adalah berlawanan
terhadap aliran arus.
Sebuah resistor adalah komponen yang
nilai perlawanannya terhadap arus telah diketahui.
Resistansi diukur dalam Ohm.Resistor
tetap didesain untuk memiliki nilai resistansi tunggal berdasarkan toleransi
yang diberikan.Dua jenis utama resistor tatap adalah komposisi karbon dan
belitan kawat sedangkan resistor variabel disebut potensiometer atau rheostat. Hukum
ohm mendefenisikan hubungan antara arus (i)
tegangan (v) dan resistansi (r).terdapat tiga cara untuk menyatakan
hukum ohm ini secara matematis.
1) Arus dalam suatu
rangkaian sama dengan tegangan yang diberikan pada rangakaian tersebut dibagi dengan resistansi
rangakaian bersangkutan.
I
=
…… (2.10)
2) Resistansi suatu rangakaian sama dengan tegangan yang
diberikan pada rangakaian tersebut dibagi dengan arus yang mengalir dalam
rangakaian bersangkutan
R
=
…… (2.11)
3) Tegangan yang diberikan pada suatu
rangakaian sama dengan hasil kali arus
dengan resistansi rangakaian tersebut.
V
= I. R ….. (2.12)
Dimana
I = arus, A; R = resistansi, Ω; V = tegangan. Jika anda mengetahui dua dari
ketiga besaran V, I dan R anda akan
dapat menghitung yang ketiga.Daya listrik yang digunakan dalam sembarang bagian
dalam rangakaian ini sama dengan arus yang dimaksud dikalikan dengan tegangan
diantara rangkaian tersebut
P
= V.I ….. (2.13)
Satuan
daya ialah watt (W).Hukum Ohm dapat
digunakan untuk menjabarkan bentuk-bentuk persamaan dengan mengunakan persamaan
(2.13).
P= V.I = (I.R) I = I2.R ….. (2.14)
dan
P= V.I = V (
) =
….. (2.15)
Motor adalah alat berupa poros yang berputar
mengkorversi daya listrik menjadi daya mekanis.
Daya
listrik yang dipasok untuk sebuah motor yang diukur dalam watt; daya mekanis
yang dihasilkan motor diukur dalam daya kuda (dk). Satu daya kuda ekuivalen
dengan 746 watt daya listrik.Energi dan kinerja dinyatakan dalam suatu satuan
identik.Daya adalah laju sesuatu dalam melakukan kerja.Joule (J) merupakan satuan
praktis dasar untuk kerja atau energi. Satu watt sama dengan satu joule per
detik. Kilo watt – jam atau kwj merupakan satuan yang lazim digunakan untuk
energi atau kerja yang besar. Besarnya kwj ini tiada lain hanyalah berupa
hasil-hasil kwj = kw x jam.
( Milton Gussow,1981).
Bila
arus mengalir melalui kawat tembaga, arus tadi akan mendapatkan tahanan.
Ilmuwan Fisika Ohm telah menemukan bahwa pada suhu konstan maka besarnya arus
berrtambah sebanding terhadap tegangan yang dicapai dengan rumus
= konstan ….. (2.16)
Perbandingan
yang konstan ini menurut Ohm disebut tahanan dari penghantar dengan simbol R,
jadi
R
=
….. (2.17)
Satuan
tahanan dalam Ohm ; ini merupakan tahanan untuk arus sebesar satu ampere
melalui tahanan dengan tegangan sebesar satu volt. Hukum Ohm juga dapat ditulis
dalam bentuk
U = I.R
….. (2.18)
Hubungan seri
tahanan, contohnya adalah penerangan pohon natal. Ciri hubungan seri adalah
bahwa melalui lampu-laampunya atau alat-alat lain mengalir arus yang sama. Bila
salah satu lampu dipadamkan maka seluruhnya akan padam.
Rumus :
Rv= R1 + R2
+ R3 +… …… (2.19)
(Ing.
G. van der Wal, 1985)
Hasil
eksperimen George Simon Ohm pada tahun 1827 menunjukkan bahwa arus
listrik I yang mengalir pada kawat penghantar sebanding dengan beda
potensial V yang diberikan pada ujung-ujungnya.Jikabeda potensial diperbesar maka arus
yang mengalir juga semakin besar. Hasil eksperimen ini dikenal dengan hukum
Ohm.
Sehingga
:
I = C V → C ….. (2.20)
Konduktansi
dari konduktor yang merupakan kebalikan dari Resistansi, maka
C =
→ I = (
) V ..... (2.21)
Sehingga
:
I =
→ Hukum Ohm
Dengan:
R
= hambatan listrik (ohm, Ω)
V = beda potensial atau tegangan
(volt, V)
Perumusan
di atas untuk kasus R konstan dikenal sebagai Hukum Ohm yang berbunyi: kuat arus listrik yang mengalir
melalui sebuah penghantar listrik sebanding dengan tegangan (beda potensial)
antara dua titik pada penghantar tersebut, asalkan R konstan.Hasil
eksperimen menunjukkan bahwa hambatan kawat penghantar R berbanding
lurus dengan panjang kawat lurus l dan berbanding terbalik dengan luas
penampang kawat A. Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut.
R ∼
atau R = ρl/A ...... (2.22)
Besaran ρ
dikenal sebagai hambatan jenis atau resistivitas yang nilainya
bergantung pada jenis bahan penghantar. Dalam suatu batas perubahan suhu
tertentu, perubahan hambatan jenis sebanding dengan besar perubahan suhu (Δt). Karena
hambatan R berbanding lurus dengan hambatan jenis ρ, maka perubahan nilai hambatan
akan mengikuti hubungan;
∆R = Ro α ∆t …… (2.23)
Sehingga;
Rt
= Ro + ∆R
Rt = Ro ( 1 + α
∆t) …… (2.24)
Dengan:
Rt = hambatan pada suhu t0C,
R0 = hambatan mula-mula,
α = Koefisien suhu hambatan jenis (per 0C)
Δt = perubahan suhu (0C)
Koefisien suhu hambatan jenis (α) tergantung pada jenis bahan. Meskipun hambatan jenis sebagian besar logam
bertambah akibat kenaikan suhu, namun bahan tertentu hambatan jenis justru akan
semakin kecil akibat kenaikan suhu. Hal ini terjadi pada bahan semikonduktor
yaitu, karbon, grafit, germanium, dan silikon.
Menurut Hukum Ohm, arus yang melewati suatu
penghantar sebanding dengan beda potensial antara ujung-ujung pengahantar
tersebut. Kesebandingan tersebut dapat diubah menjadi persamaan dengan
memberikan konstante kesebandingan yang disebut konduktansi.
I = G …………..…….(2.25)
I = arus
yanglewat penghantar, satuannya ampere (A)
V = beda
potensial ujung-ujung penghantar, satuannya volt (V)
G =
konduktansi penghantar, satuanya mho = (ohm)-1 = (−
Kebalikan konduktansi disebut resistansi (R),
satuannya ohm = (). Jadi hukum Ohm dapat dituliskan menjadi :
I = G V = 1/R V = V/R …………………(2.26)
Penghantar yang konduktansinya besar biasanya
disebut konduktor, sedangkan jika resistansinya yang besar sering disebut
resistor. Resistansi resistor dapat diukur dengan ohmmeter. Namun dapat pula
diketahui melalui kode warna yang berupa cincin warna yang tertulis pada badan
resistor
Rangkaian terdiri dari dua macam
yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel.
Sifat-sifat Rangkaian Seri :
1.
Arus yang mengalir pada masing
beban adalah sama.
2.
Tegangan sumber akan dibagi
dengan jumlah tahanan seri jika besar tahanan sama. Jumlah penurunan tegangan dalam rangkaian
seri dari masing-masing tahanan seri
adalah sama dengan tegangan total sumber tegangan.
3. Banyak beban listrik yang
dihubungkan dalam rangkaian seri, tahanan total rangkaian menyebabkan naiknya
penurunan arus yang mengalir dalam rangkaian.
Arus yang mengalir tergantung pada jumlah besar tahanan beban dalam
rangkaian.
4. Jika salah satu beban atau bagian
dari rangkaian tidak terhubung atau putus, aliran arus terhenti.
5. Rangkaian Paralel merupakan salah satu yang memiliki
lebih dari satu bagian garis edar untuk mengalirkan arus. Dalam kendaraan
bermotor, sebagian besar beban listrik dihubungkan secara parallel.
Masing-masing rangkaian dapat dihubung-putuskan tanpa mempengaruhi rangkaian
yang lain. Di bawah ini akan dijelaskan perbedaan angkaian seri dan paralel.
Sifat-sifat Rangkaian Paralel
1.
Tegangan pada masing-masing
beban listrik sama dengan tegangan sumber.
2.
Masing-masing cabang dalam rangkaian parallel adalah
rangkaian individu. Arus masing-masing cabang adalah tergantung besar tahanan
cabang.
3.
Sebagaian besar tahanan dirangkai dalam rangkaian
parallel, tahanan total rangkaian mengecil, oleh karena
itu arus total lebih besar. (Tahanan total dari rangkaian
parallel adalah lebih kecil dari tahanan yang terkecil dalam rangkaian tersebut.)
4.
Jika terjadi salah satu cabang tahanan parallel terputus,
arus akan terputus hanya pada rangkaian tahanan tersebut. Rangkaian cabang yang
lain tetap bekerja tanpa terganggu oleh rangkaian cabang yang terputus
tersebut. (http://arifsubhann.blogspot.com/2011/03/hukum-ohm.html
)
Sebuah ohm-meter digunakan untuk
mengukur sebuah tahanan didalam rangkaian listrik atau tahanan yang merupakan
komponen dalam rangakaian tersebut.Pada ohm-meter ini tersedia sejumlah
tegangan dan tahanan yang nilainya telah diketahui. Komponen tahanan atau
rangkaian yang sedang dalam pengukuran, dapat diukur dengan cara dibandingkan.
Penggunaan ohm-meter ini tidak pernah menggunakan sumber tegangan dari
rangkaian yang diukur sampai dilepaskan (diputuskan).Pada rangkain yang akan
diuji atau diukur, perlu dilengkapi sumber tegangan yang tetap, walaupun pada
ohm-meternya sendiri sudah dilengkapi dengan sumber tegangan.Papan skala yang
digumakan dalam Ohm-meter ini jauh bebeda dengan papan skala yang digunakan
pada am-meter dan volt-meter.Pada Ohm-meter papan skalanya mempunyai skala yang
tidak linear.Oleh karena itu, pembagian skala ini menggambarkan kenaikan harga
tahanan dari harga yang kecil sampai dengan harga yang besar atau harga tak
terhingga pada akhir skala.Setiap pembagian 5 garis skala antara angka 0 dan 5
menggambarkan 1 ohm (1Ω). Pembagian 5 garis skala antara 100 dan 150 adalah
saling berdekatan, tetapi tidak setiap garis skala menggambarkan 10 Ω. Untuk
mendapatkan pembacaan yang lebih teliti, melalui saklar pemilih ini kita atur,
sehingga jarum menunjukkan pada daerah tengah dari pelat skala.Pada umumnya,
untuk mengukur sakelar pemilih batas ukur ditunjukkan dengan tanda-tanda
seperti :
Salah
satu contoh cara membaca tanda-tanda ini adalah
Untuk
memperoleh harga nyata dari pembacaan yaitu hasil pembacaan skala dikalikan
dengan angka kelipatan. Setiap saat batas ukur dari ohm-meter ini dapat diubah
dengan jalan kawat penguji itu harus dihubungkan secara singkat dan secara
bersama-sama .ini untuk meyakinkan bahwa jarum penunjuk benar-benar turun ke
angka nol (0). Jika tidak demikian, aturlah melalui knop pengator 0 Ω.
Selain jenis ohm-meter di atas, ada
lagi bentuk (type) ohm-meter yang lainnya yaitu ohm-meter parallel atau
ohm-meter shunt. Ohm-meter jenis ini digunakan untuk pengukuran yang memerlukan
ketelitian yang tinggi dalam mengukur tahanan yang nilai harganya sangat rendah
(kecil).Besarnya tahanan yang di ukur kadang-kadang berkisar beberapa ratus
ohm.Ohm-meter yang berjenis sambungan paralel (shunt) ini banyak digunakan
dalam laboratorium, di mana ketelitian ini sangat diperlukan.
Papan skala yang terdapat atau yang
dipasang pada ohm-meter paralel ini adalah terbalik dengan papan skala yang
dipasang pada ohm-meter seri.Pada ohm-meter shunt (paralel) garis skala untuk
angka 0 terletak disebelah kiri skala dan harga maksimumnya terletak di sebelah
kanan.
Harga terbesar dari tahanan ini dapat
diukur dengan skala ini, yaitu : 10 ohm. Sejak tipe ohm-meter shunt ini hanya
mempunyai satu angka skala (skala tahanan dengan nilai rendah), maka
pembacaanya dapat diperoleh secara langsung dari skala.
Untuk memperoleh pengukuran yang lebih teliti terhadap
sebuah harga tahanan yang rendah, maka tanda-tanda atau ciri-ciri pembagian
skalanya sedikit melebar ke luar, namun meskipun begitu tetap masih berada
dalam nilai tahanan rendah dari sebuah skala.
Penggunaan
ohm-meter Ohm-meter jenis (type) ini tidak begitu teliti, seperti halnya sebuah
amper-meter dan volt-meter. Pada umumnya, ketelitian ini hanya mencapai ± 5
atau ±10% dari harga yang sebenarnya (nyata) dari hasil pembacaan nilai tahanan
pada sebuah ohm-meter standar.Ohm-meter juga banyak digunakan untuk memeriksa
atau menguji secara terus menerus di dalam suatu rangkaian.
Garis edar dari kuat arus ini selalu tidak dapat diketahui
pada saat kita melakukan suatu rangkaian
/kawat dari suatu rangkaian yang baru: Kemungkinan, rangkaian ini kurang atau
tidak lengkap (atau mungkin juga kuat arus mengalir pada bagian yang salah).
Dalam
keadaan sepeti ini, maka rangkaian tersebut harus dilakukan pengujian ulang
dengan jalan mengalirkan kuat arus kedalam rangkaian tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Der, Van,Wal. 1985.
“RINGKASAN ELEKTRO TEKNIK”.Erlangga, Jakarta Pusat.
Halaman : 11-17
Gussow,
Milton.2009.”DASAR – DASAR TEKNIK LISTRIK”. Erlangga, Jakarta.
Halaman : 10-17
Mismail, Boediono. 1955.
“RANGKAIAN LISTRIK”. Jilid I. ITB, Bandung.
Halaman : 15 -21
Suryatmo,F.
2010.”TEKNIK PENGUKURAN LISTRIK DAN ELEKTRONIKA”. Bumi Aksara, Jakarta.
Halaman : 32-38
Diakses :
10 Oktober 2012
Jam :
19.00
Medan,
11 Oktober 2012
Asisten, Praktikan,
(Eben
Ezer Situmorang) (Rinto
Pangaribuan)
VI. DATA PERCOBAAN
A.
Rangkaian seri
|
R1(Ω)
|
R2(Ω)
|
V1
|
V2
|
I(10-3)
(A)
|
|
100
|
100
|
3,66
|
13,82
|
37,6
|
|
100
|
330
|
1,78
|
16,6
|
18,2
|
|
100
|
1K
|
0,74
|
17,43
|
0,76
|
|
100
|
3K3
|
0,25
|
18,06
|
0,26
|
|
100
|
10K
|
0,33
|
18
|
0,35
|
|
100
|
33K
|
0,09
|
18,33
|
1
|
|
100
|
100K
|
0,03
|
18,45
|
0,4
|
|
100
|
330K
|
0,03
|
18,49
|
0,2
|
|
100
|
1M
|
0
|
18,55
|
0,1
|
B.
Rangkaian paralel
|
R1(Ω)
|
R2(Ω)
|
V1
|
V2
|
I(10-3)
(A)
|
|
100
|
100
|
6,12
|
6,12
|
165,8
|
|
100
|
330
|
6,09
|
6,09
|
164,5
|
|
100
|
1K
|
6,07
|
6,07
|
164,3
|
|
100
|
3K3
|
6,05
|
6,05
|
164,2
|
|
100
|
10K
|
6,03
|
6,03
|
164,1
|
|
100
|
33K
|
6,01
|
6,01
|
163,9
|
|
100
|
100K
|
6,00
|
6,00
|
163,8
|
|
100
|
330K
|
5,69
|
5,69
|
163,3
|
|
100
|
1M
|
5,97
|
5,97
|
163,3
|
Medan,
8 Oktober 2012
Asisten Praktikan,
(Eben
Ezer Situmorang) (Rinto
Pangaribuan)
IV.
GAMBAR
PERCOBAAN
V.
PROSEDUR
PERCOBAAN
4.1 Rangkaian Seri
1. Disiapkan
peralatan dan komponen yang akan digunakan.
2.
Dipasang peralatan sesuai gambar dengan
baik dan benar.
3. Diatur
R1 dengan hambatan 100 ohm dan R2 sebesar 100 ohm.
4. Dihubungkan
rangkaian dengan sumber tegangan 9 V.
5. Diukur
tegangan R1 dan R2 dengan menggunakan multimeter digital dan arus yang mengalir
pada rangkaian.
6. Dicatat
hasil yang diperoleh.
7. Diulangi
percobaan yang sama dengan mengubah R2 sebesar 330 ohm.
8. Diukur
tegangan dan arus yang mengalir pada rangkaian dengan menggunakan multimeter
digital.
9. Dicatat
hasil yang diperoleh.
10. Dilakukan
percobaan yang sama dengan memvariasikan nilai hambatan R2 sampai dengan 1M.
11. Dicatat
hasilnya.
4.2
Rangkaian Paralel
1. Disiapkan
peralatan yang akan digunakan.
2.
Dipasang peralatan sesuai gambar dengan
baik dan benar.
3. Diatur
R1 dengan hambatan 100 ohm dan R2 sebesar 100 ohm.
4. Dihubungkan
rangkaian dengan sumber tegangan 9 V.
5. Diukur
tegangan R1 dan R2 dengan menggunakan multimeter digital dan arus yang mengalir
pada rangkaian.
6. Dicatat
hasil yang diperoleh.
7. Diulangi
percobaan yang sama dengan mengubah R2 sebesar 330 ohm.
8. Diukur
tegangan dan arus yang mengalir pada rangkaian dengan menggunakan multimeter
digital.
9. Dicatat
hasil yang diperoleh.
10. Dilakukan
percobaan yang sama dengan memvariasikan nilai hambatan R2 sampai dengan 1M.
11. Dicatat
hasilnya.
VII.
ANALISA
DATA
1. Menghitung
arus teori
-
Rangkaian Seri
(It) =
; dengan
V = 9V
a.
I =
=
0,045 A
b.
I =
= 0,21
A
c.
I =
=
0,0081 A
d.
I =
=
0,0026 A
e.
I =
=
0,00089 A
f.
I =
=
0,00027 A
g.
I =
=
0,000089 A
h.
I =
=
0,000027 A
i.
I =
=
0,0000089
-
Rangkaian Paralel
Rek =
I =
a.
Rek =
I =
b.
Rek =
I =
c.
Rek =
I =
d.
Rek =
I =
e.
Rek =
I =
f.
Rek =
I =
g. Rek
=
I =
h. Rek
=
I =
i.
Rek =
I =
2.
Menghitung tegangan
seri praktek
V = V1 + V2; R1 = 100
a. Untuk
R2 = 100
V = 3,66 + 13,82 = 17,48 V
b. Untuk
R2 = 330
V = 1,78 + 16,16 = 17,94 V
c. Untuk
R2 = 1K
V = 0,74 + 17,43 = 18,17 V
d. Untuk
R2 = 3K3 = 3300
V = 0,25 + 18,06 = 18,31 V
e. Untuk
R2 = 10K
V = 0,33 + 18,00 = 18,33 V
f. Untuk
R2 = 33K
V = 0,09 + 18,33 = 18,42 V
g. Untuk
R2 = 100
V = 0,03 + 18,45 = 18,48 V
h. Untuk
R2 = 330K
V = 0,02 + 18,49 = 18,51 V
i.
Untuk R2 =
1M
V = 0 + 18,55 = 18,55 V
3. Menghitung
persen ralat :
-
Rangkaian seri
% Ralat =
It =
= 0,0086 A
Ip =
= 0,0079 A
% Ralat =
=
8,13%
-
Rangkaian Paralel
It =
= 0,104 A
Ip =
= 0,16 A
% Ralat =
=
53,84%
4. Menghitung
persen ralat tegangan
% Ralat =
-
Rangkaian Seri
Vt =
9 V
Vp =
% Ralat =
=
102,6 %
-
Rangkaian Paralel
Vt = 9 V
Vp =
% Ralat =
= 33,6%
5. Grafik
(terlampir)
6. Aplikasi
dari percobaan sifat –sifat meter listrik yaitu :
a.
Penggunaan alat – alat listrik seperti lampu. TV, kulkas, dan sebagainya
harus disesuaikan dengan tegangan.
b.
Bila alat listrik diberi tegangan yang lebih kecil dari tegangan yang
seharusnya, arus akan mengecil sehingga alat itu tidak bekerja normal (misalnya
lampu redup).
c.
Contoh:
-
Lampu padam karena tegangan lampu yang dibutuhkan 4,5 V sedangkan
tegangan dari baterai 1,5 V.
-
Lampu redup karena tegangan yang dibutuhkan 4,5 V sedangkan tegangan
dari batu baterai 3 V sehingga kekurangan tegangan.
-
Lampu menyala terang karena tegangan lampu yang dibutuhkan 4,5 V sama
dengan tegangan dari batu baterai 4,5 V.
-
Lampu menyala sangat terang karena tegangan yang dibutuhkan lampu 4,5 V
sedangkan dari baterai 6 V sehingga tegangan melebihi lampu. Akibat ini lampu
cepat mati/putus.
IX.
KESIMPULAN
9.1
Kesimpulan
1. Berdasarkan
praktikum yang sudah dilakukan, maka didapat rumus dari hukum ohm :
Atau V = I R.
Dari rumus diatas, dapat diketahui:
(a).Bila hambatan tetap, arus
dalam setiap rangkaian adalah berbanding langsung dengan tegangan. Bila
tegangan bertambah, maka arus pun bertambah. Dan bila tegangan berkurang maka
arus pun berkurang.
(b).Bila tegangan tetap,
maka arus dalam rangkaian menjadi berbanding terbalik terhadap rangkaian
itu. Bila hambatan bertambah, maka arus berkurang dan bila hambatan
berkurang maka arus bertambah.
2.
Suatu perubahan arus dapat
dilakukan dengan mengubah tegangan maupun resistansi pada rangkaiannya.
Penambahan tegangan akan memperbesar arus. Karenanya, tegangan dan arus
berbanding langsung satu sama lain. Kedua pernyataan tersebut dapat
diringkaskan dalam suatu pernyataan yang dikenal sebagai hukum Ohm: Arus
berubah secara langsung sesuai dengan tegangannya dan berubah secara terbalik
sesuai dengan resistansinya.
3. Perbandingan
antara rangkaian seri dan paralel yaitu :
A. Rangkaian
Seri
Tiga resistor dengan tahanan R1,R2,danR3
yang dihubungkan sebagai rangkaian seri. Tiap muatan yang melalui R1
akan melalui R2 dan R3, sehingga arus i yang melalui R1,R2,R3
haruslah sama karena muatan tak dapat berubah jumlahnya. Rangkaian ketiga
resistor tersebut akan diganti dengan satu resistor tanpa mengubah keadaan
(baik arus maupun tegangan). Pada rangkaian seri, hambatan total yang
dihasilkan lebih besar, sehingga arus yang mengalir makin kecil.
Hambatan total dari rangkaian seri yaitu:
Rtotal = R1 +R2 + R3 + R4
+ R5
B. Rangkaian
Paralel
Tiga
resistor R1,R2,R3 dihubungkan paralel. Arus
yang melalui tiap resistor dalam rangkaian tersebut, pada umumnya berbeda,
tetapi beda beda potensial pada ujung-ujung resistor haruslah sama.
Super
hambatan total pada rangkaian paralel untuk tiga resistor adalah :
Dari persamaan, di dapat bahwa tahanan total rangkaian
resistor terhubung yang
dihubungkan paralel selalu lebih
kecil daripada masing-masing tahanan resistor yang paralel tersebut.
9.2
Saran
1. Sebaiknya
praktikan mengetahui cara merangkai rangkaian seri dan paralel.
2. Sebaiknya
praktikan teliti dalam membaca hasil dari alat ukur multimeter digital.
3. Sebaiknya
praktikan mempelajari materi dari referensi yang berkaitan dengan sifat – sifat
meter listrik.
4. Sebaiknya
praktikan mempersiapkan alat-alat praktikum dengan lengkap
5.
Sebaiknya praktikan saling bekerja sama dalam praktikum
DAFTAR PUSTAKA
Blocher,Richard.2004.DASAR
ELEKTRONIKA.Penerbit Andi.Yogyakarta
Hal : 46-53.
Bueche,Frederick J.1993.FISIKA.Edisi
kedelapan.Erlangga.Jakarta
Hal : 220-225.
Chattopadhyay.1989.DASAR
ELEKTRONIKA.UIPress.Jakarta
Hal: 8-11.
Suryatmo,F.2000.TEKNIK PENGUKURAN LISTRIK DAN
ELEKTRONIKA.
Bandung.Bumi Aksara.
Hal.57-63.
http://www.trangpunyaweb.com/2012/08/hukum-ohm-dan-penerapannya-pada-rangkaian-listrik.html
Medan,
18 Oktober 2012
ASSISTEN PRAKTIKAN
(EBENEZER
ALEXANDER SITUMORANG) (RINTO)
VI.
GAMBAR
PERCOBAAN
5.1 Rangkaian seri
5.2 Rangkaian Paralel
BAEN ALAMAT NAI MLO NAENG MANGCOPY ATE LEK,,,,,,,,,,,
No comments:
Post a Comment