PRAKTIKUM

PRAKTIKUM FISIKA DASAR

1. Alat ukur

a. Amper Meter

Teknik pengukuran empat terminal disebut pengindreraan kelvin,setelah

William Thomson, Lord Kelvin, yang menemukan jembatanKelvin pada tahun

1861 untukmengukur daya tahan yang sangat rendah

Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus

listrik.Umumnya alat ini dipakai oleh teknisi elektronik dalam alat multi tester

listrik yang disebut avometer gabungan dari fungsi amperemeter, voltmeter dan

ohmmeter.

Bagian – Bagian Ampere meter

1. Terminal positif (+) dan negatif (-)

2. Skala tinggi dan rendah

3. Batas ukur

b. Volt Meter

Lord Kelvin adalah penemu Multicellular Voltmeter. W.E. Ayrton

juga menemukan voltmeter sejenis. Cardew menemukan voltmeter thermal.

Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan

listrik. Dengan ditambah alat multiplier akan dapat meningkatkan

kemampuan pengukuran alat voltmeter berkali-kali lipat.

a. Jenis - Jenis Voltmeter

Ada 2 jenis voltmeter, yaitu :

1. Voltmeter analog

2. Voltmeter digital

Kedua jenis voltmeter tersebut mempunyai fungsi sama, yang

membedakan adalah tampilannya, jika voltmeter analog menggunakan

jarum penunjuk sedangkan voltmeter digital menggunakan LCD ( liquid

crystal display ). Voltmeter merupakan galvanometer yang dirangkai seri

dengan resistor yang mempunyai hambatan (R) yang tinggi

Perbedaan Voltmeter Analog dan Voltmeter Digital

c. Ohm Meter

Ditemukan oleh Georg Simon Ohm dandipublikasikannya pada

sebuah koran pada tahun 1827, The Galvanic CircuitInvestigated

Mathematically.

Ohmmeter ialah alat yag digunakan untuk mengukur hambata listrik

yang merupakan suatu daya yang mampu menahan aliran listrik pada

konduktor. Alat tersebut menggunakan galvanometer untuk melihat

besarnya arus listrik yang kemudian dikalibrasi kesatuan ohm.

d. Oscilloscope

Oscilloscope/osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi

memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari.

Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar

elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode.

Sorotan elektron membekas pada layar. Suatu rangkaian khusus dalam

osiloskop menyebabkan sorotan bergerak berulang-ulang dari kiri ke

kanan. Pengulangan ini menyebabkan bentuk sinyal kontinyu sehingga

dapat dipelajari.

e. Generator Fungsi

Generator fungsi

Generator fungsi adalah alat ukur yang digunakan sebagai

sumber pemicu yang diperlukan, merupakan bagian dari peralatan

(software) uji coba elektronik yang digunakan untuk menciptakan

gelombang listrik. Gelombang ini bisa berulang-ulang atau satu kali.

Generator fungsi analog umumnya menghasilkan gelombang segitiga

sebagai dasar dari semua outputnya. Segitiga ini dihasilkan oleh kapasitor

yang dimuat dan dilepas secara berulang-ulang dari sumber arus konstan

f. Galvanometer

Galvanometer adalah alat yang digunakan untuk menentukan

keberadaan, arah, dan kekuatan dari sebuah arus listrik dalam sebuah

konduktor. Semua galvanometers didasarkan atas penemuan oleh Hans

C.Oersted bahwa jarum magnetis adalah ygdibelokkan oleh keberadaan

sebuah arus listrik di dekat konduktor.

g. Spektrometer

Pada tahun 1802, William Hyde Wollaston membuat

temuan yang mencengangkan mengenai cahaya matahari. Ia menemukan

bahwa spektrum matahari bukanlah seberkas cahaya yang perbatasan

antara satu warna dan warna lain berupa gradasi yang sambung-

menyambung tidak terputus , melainkan berisi beratus-ratus celah sempit.

Di dalam setiap celah tersebut tidak terdapat panjang gelombang. Tahun

1804, seorang ahli optika Jerman bernama Josef Von Fraunhofer, yang

mempelajari penemuan Sir Isaac Newton , meneliti spektrum yang

dibentuk oleh cahaya yang berasal dari matahari dan melihat adanya

sejumlah garis kelam yang melintasinya. Ia juga menetapkan alur-alur

spektrum matahari kemudian alur-alur tersebut dikenal dengan nama

garis-garis Fraunhofer.

Spektroskopi merupakan alat analisis cahaya yang dihasilkan suatu

objek yang sangat berguna dalam bidang fisika. Spektroskopi

menggunakan prinsip difraksi dan interferensi untuk memisahkan cahaya

yang dihasilkan suatu objek menjadi garis-garis warna berbeda yang

dikenal dengan Spektrum. Alat ukur yang digunakan disebut spektometer.

Spektrometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengamati

spektrum cahaya yang terurai setelah melewati suatu medium sehingga

membentuk suatu spektrum. Spektrometer adalah alat untuk mengukur

spektrum.

2. Jembatan Wheatstone

a. Pengertian Jembatan Wheatstone

Jembatan Wheatstone adalah alat ukur yang ditemukan oleh Samuel

Hunter Christie pada 1833 dan meningkat kemudian dipopulerkan oleh Sir

Charles Wheatstone pada tahun 1843. Ini digunakan untuk mengukur suatu yang

tidak diketahui hambatan listrik dengan menyeimbangkan dua kali dari rangkaian

jembatan, satu kaki yang mencakup komponen diketahui kerjanya mirip dengan

aslinya potensiometer.Jembatan Wheatstone adalah suatu alat pengukur, alat ini

dipergunakan untuk memperoleh ketelitian dalam melaksanakan pengukuran

terhadap suatu tahanan yang nilainya relatif kecil sekali umpamanya saja suatu

kebocoran dari kabel tanah/ kartsluiting dan sebagainya. Jembatan Wheatstone

adalah alat yang paling umum digunakan untuk pengukuran tahanan yang teliti

dalam daerah 1 sampai 100.000 Ω. Jembatan Wheatstone terdiri dari tahanan R1,

R2, R3, dimana tahanan tersebut merupakan tahanan yang diketahui nilainya

dengan teliti dan dapat diatur.

Metode Jembatan Wheatstone adalah susunan komponen-komponen

elektronika yang berupa resistor dan catu daya seperti tampak pada gambar

berikut:

Hasil kali antara hambatan hambatan berhadapan yang satu akan sama

dengan hasil kai hambatan hambatan berhadapan lainnya jika beda potensial

antara c dan d bernilai nol. Persamaan R1 . R3 = R2 . R4 dapat diturunkan

dengan menerapkan Hukum Kirchoff dalam rangkaian tersebut. Hambatan listrik

suatu penghantar merupakan karakteristik dari suatu bahan penghantar tersebut

yang mana adalah kemampuan dari penghantar itu untuk mengalirkan arus listrik,

yang secara matematis dapat dituliskan:

R = p. (L/A)

Dimana:

R : Hambatan listrik suatu penghantar (Ω)

ρ : Resitivitas atau hambatan jenis (Ω. m)

L : Panjang penghantar (m)

A : Luas penghantar ( m²)

b. Fungsi

Rangkaian jembatan wheatstone jenis kawat geser untuk menentukan

nilai suatu hambatan (L1 dan L2)

Power supply berfungsi untuk mengubah arus AC bolak-balik

menjadi arus DC (searah)

Galvanometer berfungsi untuk mendeteksi arus listrik kecil yang

mengalir

RS (Resistor standart) berfungsi tahanan standart yang telah

diketahui nilainya (10Ω, 12 Ω, 15 Ω, 33 Ω, 47 Ω)

RX (Resistor Variable) berfungsi (tahanan yang akan ditentukan

besarannya) untuk sebagai resistor yang akan dicari nilainya

Kabel penghubung berfungsi untuk menghubungkan arus listrik yang

mengalir

Kontak geser berfungsi untuk memutuskan atau mengalirkan arus

listrik (saklar)

Kawat mikron berfungsi sebagai media stabilitas arus listrik

(hambatannya konstan)

3. Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat

atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronika.

Fungsi resistor yang sesuai namanya bersifat resistif dan termasuk salah

satu komponen elektronika dalam kategori komponen pasif. Satuan atau nilai

resistansi suatu resistor di sebut Ohm dan dilambangkan dengan simbol Omega

(Ω). Sesuai hukum Ohm bahwa resistansi berbanding terbalik dengan jumlah

arus yang mengalir melaluinya. Selain nilai resistansinya (Ohm) resistor juga

memiliki nilai yang lain seperti nilai toleransi dan kapasitas daya yang mampu

dilewatkannya. Semua nilai yang berkaitan dengan resistor tersebut penting

untuk diketahui dalam perancangan suatu rangkaian elektronika oleh karena itu

pabrikan resistor selalu mencantumkan dalam kemasan resistor tersebut.

Jenis-jenis Resistor

Berdasarkan jenis dan bahan yang digunakan untuk

membuat resistor dibedakan menjadi resistor kawat, resistor arang dan resistor

oksida logam atau resistor metal film.

a. Resistor Kawat (Wirewound Resistor)

Resistor kawat atau wirewound resistor merupakan resistor yang

dibuat dengan bahat kawat yang dililitkan. Sehingga nilai resistansiresistor

ditentukan dari panjangnya kawat yang dililitkan. Resistor jenis ini pada

umumnya dibuat dengan kapasitas daya yang besar.

b. Resistor Arang (Carbon Resistor)

Resistor arang atau resistor karbon merupakan resistor yang dibuat

dengan bahan utama batang arang atau karbon. Resistor karbon ini

merupakan resistor yang banyak digunakan dan banyak diperjual belikan.

Dipasaran resistor jenis ini dapat kita jumpai dengan kapasitas daya 1/16

Watt, 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt dan 3 Watt.

c. Resistor Oksida Logam (Metal Film Resistor)

Resistor oksida logam atau lebih dikenal dengan nama resistor

metal film merupakan resistor yang dibuah dengan bahan utama oksida

logam yang memiliki karakteristik lebih baik. Resistor metal film ini dapat

ditemui dengan nilai tolerasni 1% dan 2%. Bentuk fisik resistor metal film

ini mirip denganresistor kabon hanya beda warna dan jumlah cicin warna

yang digunakan dalam penilaian resistor tersebut. Sama seperti

resistorkarbon, resistor metal film ini juga diproduksi dalam beberapa

kapasitas daya yaitu 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/2 Watt. Resistor metal film ini

banyak digunakan untuk keperluan pengukuran, perangkat industri dan

perangkat militer.

Kemudian berdasarkan nilai resistansinya resistor dibedakan

menjadi 2 jenis yaitu resistor tetap (Fixed Resistor) dan resistor tidak tetap

(Variable Resistor)

a. Resistor tetap(Fixed Resistor)

Resistor tetap merupakan resistor yang nilai resistansinya tidap

dapat diubah atau tetap. Resistor jenis ini biasa digunakan dalam

rangkaian elektronika sebagai pembatas arus dalam suatu rangkaian

elektronika. Resistor tetap dapat kita temui dalam beberpa jenis,

seperti :

Metal Film Resistor

Metal Oxide Resistor

Carbon Film Resistor

Ceramic Encased Wirewound

Economy Wirewound

Zero Ohm Jumper Wire

S I P Resistor Network

b. Resistor Tidak Tetap (Variable Resistor)

Resistor tidak tetap atau variable resistor terdiridari 2 tipe yaitu :

Pontensiometer, tipe variable resistor yang dapat diatur nilai

resistansinya secara langsung karena telah dilengkapi dengan tuas

kontrol. Potensiometer terdiri dari 2 jenis yaitu Potensiometer

Linier dan Potensiometer Logaritmis

Trimer Potensiometer, yaitu tipe variable resistor yang

membutuhkan alat bantu (obeng) dalam mengatur nilai

resistansinya. Pada umumnya resistor jenis ini disebut dengan

istilah “Trimer Potensiometer atau VR”

Thermistor, yaitu tipe resistor variable yangnilairesistansinya akan

berubah mengikuti suhu disekitar resistor. Thermistor terdiri dari 2

jenis yaitu NTC dan PTC. Untuk lebih detilnya thermistor akan

dibahas dalam artikel yang lain.

LDR (Light Depending Resistor), yaitu tipe resistor variabel yang

nilai resistansinya akan berubah mengikuti cahaya yang diterima

oleh LDR tersebut.

Jenis-jenis resistor tetap dan variable diatas akan dibahas lebih detil

dalam artikel

a. Menghitung Nilai Resistor

Nilai resistor dapat diketahui dengan kode warna dan kode huruf

pada resistor. Resistor dengan nilai resistansi ditentukan dengan

kode warna dapat ditemukan pada resistor tetap dengan kapasitas

daya rendah, sedangkan nilai resistor yang ditentukan dengan kode

huruf dapat ditemui pada resistor tetap daaya besar dan resistor

variable.

b. Kode Warna Resistor

Cicin warna yang terdapat pada resistor terdiri dari 4 ring 5 dan 6

ring warna. Dari cicin warna yang terdapat dari suatu resistor

tersebut memiliki arti dan nilai dimana nilai resistansi resistor

dengan kode warna yaitu :

1. Resistor dengan 4 cincin kode warna

Maka cincin ke 1 dan ke 2 merupakan digit angka, dan cincin kode

warna ke 3 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode warnake 4

menunjukan nilai toleransi resistor.

2. Resistor dengan 5 cincin kode warna

Maka cincin ke 1, ke 2 dan ke 3 merupakan digit angka, dan cincin

kode warna ke 4 merupakan faktor pengali kemudian cincin kode

warna ke 5 menunjukan nilai toleransi resistor

3. Resistor dengan 6 cincin warna

Resistor dengan 6 cicin warna pada prinsipnya sama dengan resistor

dengan 5 cincin warna dalam menentukan nilai resistansinya. Cincin

ke 6 menentukan coefisien temperatur yaitu temperatur maksimum

yang diijinkan untuk resistor tersebut.

c. Kode Huruf Resistor

Resistor dengan kode huruf dapat kita baca nilai resistansinya dengan

mudah karenanilia resistansi dituliskan secara langsung. Pad umumnya

resistor yang dituliskan dengan kode huruf memiliki urutan penulisan

kapasitas daya, nilai resistansi dan toleransi resistor. Kode huruf

digunakan untuk penulisan nilai resistansi dan toleransi resistor.

Kode Huruf Untuk Nilai Resistansi :

R, berarti x1 (Ohm)

K, berarti x1000 (KOhm)

M, berarti x 1000000 (MOhm)

Kode Huruf Untuk Nilai Toleransi :

F, untuk toleransi 1%

G, untuk toleransi 2%

J, untuk toleransi 5%

K, untuk toleransi 10%

M, untuk toleransi 20%

Dalam menentukan suatu resistor dalam suatu rangkaian

elektronika yang harus diingat selain menentukan nilai resistansinya

adalah menentukankan kapasitas daya dan toleransinya. Hal ini

berkaitan dengan harga jual resistor dipasaran dan luas area yang

dibutuhkan dalam meletakan resistor pada rangkaian elektronika.

Untuk jenis-jenis resistor keperluan khusus dan resistor dengan

karakteristik khusus akan dibahas dalam artikel lain.